KR102614222B1 - Apparatus and method for indirect surface cleaning - Google Patents

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KR102614222B1
KR102614222B1 KR1020177027046A KR20177027046A KR102614222B1 KR 102614222 B1 KR102614222 B1 KR 102614222B1 KR 1020177027046 A KR1020177027046 A KR 1020177027046A KR 20177027046 A KR20177027046 A KR 20177027046A KR 102614222 B1 KR102614222 B1 KR 102614222B1
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이. 레클레어 제프리
지. 뢰슬러 케네스
브린클리 데이비드
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레이브 엘엘씨
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Abstract

포토마스크는 그 위에 배치된 하나 이상의 피처를 포함한다. 하나 이상의 피처는 연관된 설계 위치를 가지며, 하나 이상의 피처의 위치와 연관된 설계 위치 사이의 거리는 하나 이상의 피처의 위치 오차를 규정한다. 포토마스크의 성능 특성을 향상시키는 방법은, 전자파 방사선을 상기 포토마스크를 향해 보내는 단계로, 상기 전자파 방사선은 상기 포토마스크의 높은 흡수 계수와 실질적으로 일치하는 파장을 갖는, 단계와; 상기 전자파 방사선의 입사를 통해 상기 포토마스크에서 열 에너지 증가를 발생시키는 단계와; 상기 포토마스크에서의 열 에너지 증가의 발생 결과로서 상기 위치 오차를 감소시키는 단계를 포함한다.A photomask includes one or more features placed on it. One or more features have an associated design position, and the distance between the position of the one or more features and the associated design position defines the position error of the one or more features. A method of improving the performance characteristics of a photomask includes directing electromagnetic radiation toward the photomask, the electromagnetic radiation having a wavelength that substantially matches the high absorption coefficient of the photomask; generating an increase in thermal energy in the photomask through incidence of the electromagnetic radiation; and reducing the position error as a result of increased thermal energy in the photomask.

Description

간접 표면 세정장치 및 방법{Apparatus and method for indirect surface cleaning}Indirect surface cleaning device and method {Apparatus and method for indirect surface cleaning}

관련 출원의 상호 참조Cross-reference to related applications

이 특허출원은 2014년 6월 3일에 출원한 미국 출원 제 14/294,728호의 일부 계속 출원이고; 2013년 11월 11일에 출원한 미국 출원 제 14/077,028호로, 현재는 미국 특허 제 8,741,067호의 계속 출원이고; 2012년 10월 22 일에 출원한 미국 출원 제 13/657,847호로, 현재는 미국 특허 제 8,613,803호의 계속 출원이고; 2008년 11월 24일에 출원한 미국 출원 제 12/277,106호로, 현재는 미국 특허 제 8,293, 019호의 계속 출원이고; 2008년 3월 25일에 출원한 미국 출원 제 12/055,178호로, 현재는 미국 특허 제 7,993,464호의 계속 출원이며; 2007년 8월 9일에 출원한 미국 가출원 제 60/954,989호의 우선권을 주장하며, 그 전체 개시내용을 본원에 참고로서 인용한다.This patent application is a continuation-in-part of U.S. Application No. 14/294,728, filed June 3, 2014; US Application No. 14/077,028, filed November 11, 2013, now a continuation of US Patent No. 8,741,067; U.S. Application No. 13/657,847, filed October 22, 2012, now a continuation of U.S. Patent No. 8,613,803; U.S. Application No. 12/277,106, filed November 24, 2008, now a continuation of U.S. Patent No. 8,293,019; U.S. Application No. 12/055,178, filed March 25, 2008, now a continuation of U.S. Patent No. 7,993,464; Priority is claimed on U.S. Provisional Application No. 60/954,989, filed August 9, 2007, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

이 특허 개시는 개략적으로 표면 세정장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체 산업, 광학 시스템 등에서 사용되는 부품의 표면을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본원에 개시된 장치 및 방법은 포토마스크 레티클의 유효 수명을 연장하고, 포토마스크 레티클의 성능을 향상시키거나, 이들의 조합에 적용할 수 있다.This patent disclosure broadly relates to a surface cleaning apparatus and method, and more specifically to an apparatus and method for cleaning the surfaces of components used in the semiconductor industry, optical systems, etc. The devices and methods disclosed herein can be applied to extend the useful life of a photomask reticle, improve the performance of a photomask reticle, or a combination thereof.

반도체의 포토리소그래피 생산에서는 일련의 포토마스크를 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 피처를 만든다. 각 포토리소그래피 단계에서, 포토마스크는 제조된 반도체 웨이퍼 상에 촬상된다. 일단 포토마스크가 웨이퍼 상에 임프린트되면, 추가의 처리를 이용하여 반도체 웨이퍼 재료를 포토마스크의 패턴으로 수정할 수 있다. 후속 단계에서, 추가의 포토마스크가 웨이퍼 상에 촬상될 수 있다. 이전의 포토마스크를 사용하여 만들어진 피처에 비해서, 정밀도가 높은 후속 포토마스크의 배열로 인해, 반도체 웨이퍼 상에 제조된 구조의 품질이 향상된다. 반도체 웨이퍼 상에 제조된 구조의 품질을 평가하는 메트릭(metric)은 단일 피처의 치수 정밀도, 다른 피처들에 대한 하나의 피처 위치에 대한 치수 정밀도, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 포토마스크 상에서 피처의 일부 치수는 임계 치수(critical dimension, CD)로 부를 수 있으며, 다른 피처들에 대한 포토마스크 상에서의 피처의 배치는 오버레이로 부를 수 있다. 가장 중요한 포토마스크의 경우, 오버레이 요구조건은 마스크의 전체 길이에 걸쳐서 수 나노미터 이하일 수 있다.Photolithographic production of semiconductors uses a series of photomasks to create features on a semiconductor wafer. At each photolithography step, a photomask is imaged onto the fabricated semiconductor wafer. Once the photomask is imprinted on the wafer, additional processing can be used to modify the semiconductor wafer material into the pattern of the photomask. In subsequent steps, additional photomasks may be imaged on the wafer. The quality of structures fabricated on a semiconductor wafer is improved due to the high-precision alignment of subsequent photomasks compared to features created using previous photomasks. Metrics that evaluate the quality of structures fabricated on a semiconductor wafer may include dimensional accuracy of a single feature, dimensional accuracy of the position of one feature relative to other features, or a combination thereof. Some dimensions of features on the photomask may be referred to as critical dimensions (CD), and the placement of features on the photomask relative to other features may be referred to as overlays. For the most critical photomasks, overlay requirements can be a few nanometers or less over the entire length of the mask.

치수 특성 및 재료 특성 등의 포토마스크의 특성은, 예를 들어, 제조 공정 중에 가해지는 허용오차에서 초래되는 범위 내에서 변화할 수 있다. 예를 들어, 부분 흡수막의 광학 성능 특성은 필름의 재료 조성 및 필름의 두께에 따라 달라질 수 있다. 또한, 마스크의 CD 및 오버레이는 기록 툴(write tool)의 정밀도, 에칭 공정, 세정 공정의 수와 유형, 및 제조 중에 포토마스크에 가해지는 온도 및 응력에 따라서 변화할 수 있다. 미처리 포토마스크의 특성 (가령, 조성 및 필름의 응력차)의 변동성은, 제조 공정에 대한 포토마스크의 반응을 변화시킴으로써 CD 및 오버레이의 최종 변동에 기여할 수 있다.Photomask properties, such as dimensional properties and material properties, may vary within ranges resulting from, for example, tolerances imposed during the manufacturing process. For example, the optical performance characteristics of a partially absorbing film may vary depending on the material composition of the film and the thickness of the film. Additionally, the CD and overlay of the mask may vary depending on the precision of the write tool, the number and type of etching process, cleaning process, and the temperature and stress applied to the photomask during manufacturing. Variability in the properties of the untreated photomask (such as composition and stress differences in the film) can contribute to the final variation of the CD and overlay by changing the photomask's response to the manufacturing process.

마스크와 마스크 간(mask-to-mask)의 차이는 궁극적으로 포토마스크를 이용하여 생성한 제품에 변화를 초래한다. 이러한 이유로, 생산 용도로 수용 가능한 포토마스크와 결함이 있는 포토마스크를 구별하기 위해 성능 기준의 한계 또는 범위를 적용한다. 포토마스크의 성능이 수용 가능한 한계를 벗어나면, 포토마스크는 불합격되고 다른 마스크가 제작된다.Mask-to-mask differences ultimately lead to changes in products created using photomasks. For this reason, limits or ranges of performance criteria are applied to distinguish between photomasks that are acceptable for production use and those that are defective. If the photomask's performance falls outside acceptable limits, the photomask is rejected and another mask is manufactured.

제조 변동 이외에도, 포토마스크의 성능 특성은 생산에서 사용으로 인해 변할 수 있다. 생산에서 사용하는 동안, 포토마스크는 자외선(ultraviolet, UV) 방사, 심자외선 (deep ultraviolet, DUV) 방사, 또는 극자외선 (extreme ultraviolet, EUV) 방사를 포함하는 강렬한 방사선에 노출될 수 있다. 이같은 방사는 특히 박막의 포토마스크의 광 열화를 유발할 수 있다. 또한, 포토마스크는 일정 시간 동안 생산에서 사용한 후에 세정이 필요할 수 있다. 이러한 세정 공정은 포토마스크의 특성을 바꿀 수 있으며, 마스크를 다시 세정할 수 있고 여전히 사양을 충족시킬 수 있는 횟수에 제한이 가해질 수도 있다.In addition to manufacturing variations, the performance characteristics of a photomask may change due to use in production. During use in production, photomasks may be exposed to intense radiation, including ultraviolet (UV) radiation, deep ultraviolet (DUV) radiation, or extreme ultraviolet (EUV) radiation. Such radiation can cause light degradation, especially of thin film photomasks. Additionally, photomasks may require cleaning after being used in production for a period of time. These cleaning processes can change the properties of the photomask and may limit the number of times the mask can be recleaned and still meet specifications.

포토마스크의 한가지 이상의 임계 공정 특성에 대한 마스크와 마스크 간의 변동성을 감소시키는 공정은, 포토마스크를 사용하는 반도체 제조 공정의 전체 생산 수율을 잠재적으로 향상시킬 수 있다. 첫째, 사양을 벗어난 마스크를 수정하고 생산 용도로 존속 가능하게 하면, 사양을 벗어난 포토마스크를 교체하기 위한 새로운 포토마스크의 제조와 관련된 생산 지연 및 비용을 피하는 데 도움을 줄 수 있다. 둘째, 한가지 이상의 성능 특성의 변화를 감소시키면, 다른 특성의 수용 가능한 범위를 확장하는 데 사용할 수 있는 허용오차의 여유를 가져올 수 있다. 따라서, 어떤 중요한 포토마스크 특성의 변동성을 감소시키면, 제품 웨이퍼 상에 인쇄된 피처의 변동성을 감소시키는 장점을 제공할 수 있으며, 이는 장치의 수율 및 성능을 향상시킨다.Processes that reduce mask-to-mask variability for one or more critical process characteristics of a photomask can potentially improve the overall production yield of a semiconductor manufacturing process using a photomask. First, fixing out-of-spec masks and making them viable for production use can help avoid production delays and costs associated with manufacturing new photomasks to replace out-of-spec photomasks. Second, reducing the variation in one or more performance characteristics can provide a margin of tolerance that can be used to extend the acceptable range of other characteristics. Therefore, reducing the variability of certain important photomask properties can provide the advantage of reducing the variability of printed features on the product wafer, which improves device yield and performance.

일례로서, 포토마스크의 오버레이를 개선하여 웨이퍼 상에서의 피처 배치의 정밀도를 향상시키는 것이 유리할 수 있으며, 이는 사양을 벗어난 마스크를 수정하는 데 사용함으로써, 마스크의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 웨이퍼 상에 인쇄되는 마스크 세트에 대한 오버레이에서의 마스크와 마스크 간의 변화를 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 다수의 마스크로부터 웨이퍼 상의 피처의 배열을 개선함으로써, 다른 중요한 파라미터의 변동성에서의 그 밖에 불완전한 증가를 수용할 수 있게 된다.As an example, it may be advantageous to improve the overlay of the photomask to improve the precision of feature placement on the wafer, which can be used to correct out-of-spec masks, thus improving the yield of the mask. Additionally, it may be advantageous to reduce mask-to-mask variation in the overlay for a set of masks printed on the same wafer. By improving the arrangement of features on the wafer from multiple masks, it becomes possible to accommodate other imperfect increases in the variability of other important parameters.

포토마스크 산업이 다중 패터닝을 지향하는 쪽으로 이동함에 따라, 임계 마스크 층들 간의 오버레이 정밀도에 대한 요구조건이 증가하고 있다. 다중 패터닝에 있어서, 인쇄된 웨이퍼 상에 감소된 피처 크기를 생성하기 위해, 2개 이상의 마스크를 조합해서 사용한다. 감소된 피처 크기로 인해, 개별 마스크의 감소된 오차 및 마스크 세트들 간의 감소된 오버레이 오차가 필요할 수 있다. 그러므로, 다중 패터닝에 사용되는 포토마스크에 대한 오버레이를 개선하는 공정을 개발하는 것이 특히 유리하다.As the photomask industry moves toward multiple patterning, requirements for overlay precision between critical mask layers are increasing. In multiple patterning, two or more masks are used in combination to create reduced feature sizes on the printed wafer. Due to the reduced feature size, reduced errors in individual masks and reduced overlay errors between mask sets may be required. Therefore, it is particularly advantageous to develop processes to improve overlays on photomasks used for multiple patterning.

이 배경 기술은 독자의 이해를 돕기 위해 발명자가 작성하였으며, 전술한 문제 중 임의의 문제 자체가 종래기술에 공지되었음을 나타내는 것으로 받아 들여서는 안된다는 것을 이해할 것이다.It will be understood that this background information has been prepared by the inventor to aid the reader's understanding, and should not be taken to indicate that any of the foregoing problems per se are known in the prior art.

적어도 상기 논의를 고려하여, 포토마스크의 제조 공정 전, 도중 또는 후에 처리함으로써, 포토마스크의 오버레이를 개선할 수 있는 공정을 개발하는 것이 유리하다.Considering at least the above discussion, it would be advantageous to develop a process that can improve the overlay of a photomask by treating it before, during, or after the manufacturing process of the photomask.

추가적으로, 생산에서의 사용에 의해 생성된 변화를 회복하기 위해 포토마스크의 오버레이를 개선할 수 있는 공정을 개발하는 것이 유리하다.Additionally, it would be advantageous to develop processes that can improve the overlay of photomasks to recover the changes created by their use in production.

추가적으로, 유용성, 성능, 수명, 또는 기타 사용 측면을 향상시키는 포토마스크의 오버레이를 수정하기 위한 새로운 방법 및/또는 장치를 개발하는 것이 유리하다.Additionally, it would be advantageous to develop new methods and/or devices for modifying the overlay of photomasks to improve usability, performance, lifetime, or other aspects of use.

추가적으로, 유용성, 성능, 수명 또는 표면 손상에 대한 가능성이 감소된 기타 사용 측면을 향상시키는 포토마스크의 오버레이를 수정하기 위한 새로운 레이저 기반 방법 및/또는 장치를 개발하는 것이 유리하다.Additionally, it would be advantageous to develop new laser-based methods and/or devices for modifying the overlay of photomasks to improve usability, performance, lifetime, or other aspects of use with reduced potential for surface damage.

추가적으로, 포토마스크의 제조, 웨이퍼의 제조, 및/또는 보수 공정에서 포토마스크의 오버레이를 수정하기 위한 방법 및/또는 장치를 통합하는 것이 유리하다.Additionally, it is advantageous to incorporate a method and/or device for modifying the overlay of a photomask in the photomask fabrication, wafer fabrication, and/or repair processes.

추가적으로, 포토마스크 표면 상에 부분적으로 흡수되는 막의 국부적인 또는 전체적인 열 변형에 의해 포토마스크의 오버레이를 개선하는 방법 및/또는 장치를 개발하는 것이 유리하다.Additionally, it would be advantageous to develop a method and/or device to improve the overlay of a photomask by local or global thermal deformation of a partially absorbed film on the photomask surface.

추가적으로, 표면 오염의 열 기반 제거를 생성하기도 하는 오버레이를 개선하고, 유용성, 성능, 수명 또는 표면 손상에 대한 가능성이 감소된 기타 사용 측면을 향상시키는 포토마스크의 열 변형을 위한 새로운 레이저 기반의 방법 및/또는 장치를 개발하는 것이 유리하다.Additionally, new laser-based methods for thermal modification of photomasks that improve overlays that also produce heat-based removal of surface contamination, improve usability, performance, lifetime, or other aspects of use with reduced potential for surface damage; and /Or it is advantageous to develop a device.

전술한 니즈는 본 발명의 특정 실시예에 의해 대부분 충족된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 재료의 한가지 이상의 특성을 수정하여 재료의 광학 특성에 영향을 주고 및/또는 목표 재료를 사용하는 장치의 성능 또는 수명에 영향을 주는 방법이 제공된다. 특히, 포토마스크의 오버레이를 수정하는 방법이 제공된다. 이 방법은 기판 및/또는 박막(들)에 열 에너지 또는 열 축적을 생성하기 위해 기판 표면을 조사하는 것을 포함할 수 있다. 부분 흡수막의 결과로 생긴 온도 상승은, 제한되지 않으나, 성분 변화(가령, 탈수, 산화), 표면 변화(가령, 형태, 거칠기) 또는 재료의 특성 변화(가령, 어닐링, 치밀화)를 포함할 수 있는 열 기반 재료의 변화를 생성한다.The foregoing needs are largely met by specific embodiments of the present invention. According to one embodiment of the present invention, a method is provided for modifying one or more properties of a material to affect its optical properties and/or affect the performance or lifetime of a device using the target material. In particular, a method for modifying the overlay of a photomask is provided. The method may include irradiating the substrate surface to generate thermal energy or heat accumulation in the substrate and/or thin film(s). The temperature increase resulting from the partial absorption film may include, but is not limited to, compositional changes (e.g., dehydration, oxidation), surface changes (e.g., morphology, roughness), or material property changes (e.g., annealing, densification). Creates heat-based material changes.

이 방법은 전자파 방사선의 사용, 및 특히 레이저 방사선의 사용을 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은 상대적으로 긴 펄스 폭을 이용하거나, 조사에 의해 기판과 박막을 유사한 온도로 가열함으로써, 박막 손상의 위험을 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 포토마스크 오버레이의 국부적인 수정 및/또는 균일하거나 불균일한 전체적인 수정에 의해 향상된 포토마스크의 성능을 제공한다.This method may include the use of electromagnetic radiation, and especially the use of laser radiation. The method of the present invention may include reducing the risk of thin film damage by using relatively long pulse widths or by heating the substrate and the thin film to similar temperatures by irradiation. This method provides improved photomask performance by local modification and/or uniform or non-uniform global modification of the photomask overlay.

이 방법은 기판 상부의 환경이 거의 또는 완전히 감싸진 적용에 유리할 수 있다. 이러한 경우, 이 방법은 기판 환경 인클로저(enclosure)의 일부인 표면에 대해 배치된 재료를 통해 전자기 에너지원을 보내는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 펠리클화된 포토마스크(pellicalized photomask)의 오버레이를 수정하는 데 사용할 수 있다.This method may be advantageous for applications where the environment above the substrate is almost or completely enclosed. In such cases, the method may include directing a source of electromagnetic energy through a material disposed against a surface that is part of the substrate environmental enclosure. For example, the method of the present invention can be used to modify the overlay of a pellicalized photomask.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 방법을 이용하여 레이저 재료를 수정하는 장치가 제공된다. 이 장치는 포토마스크 오버레이의 검사를 위한 메트롤로지(metrology)를 포함할 수 있다. 이러한 측정은 공정 적용 전, 도중 또는 후에 수행하는 것이 유리할 수 있으며, 사용 중에 공정의 폐루프 제어에 이용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an apparatus for modifying laser material using the method described above is provided. The device may include metrology for inspection of the photomask overlay. It may be advantageous to perform these measurements before, during, or after process application and can be used for closed-loop control of the process during use.

또한, 전술한 장치는 기판 및/또는 인접한 재료의 온도를 모니터링하고 제어하는 수단을 포함할 수 있다. 상기 수단은 국부적인 온도 제어 또는 전체 기판에 걸친 온도 제어를 포함할 수 있다.Additionally, the above-described devices may include means for monitoring and controlling the temperature of the substrate and/or adjacent materials. The means may include local temperature control or temperature control across the entire substrate.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 포토마스크의 오버레이를 수정하기 위해, 본원에 개시된 방법 및/또는 장치를 이용하는 포토마스크 제조 공정이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a photomask manufacturing process is provided using the methods and/or devices disclosed herein to modify the overlay of a photomask.

본 발명의 특정 실시예는 기판 표면 상부의 표면 준비 또는 환경적인 제어없이 재료를 수정하는 능력을 제공한다. 특정 실시예는 기판 손상의 위험이 감소된 재료 수정을 제공한다. 추가로, 본 발명의 특정 실시예는 웨이퍼 인쇄에 사용되는 포토마스크의 연장된 수명을 제공한다. 본 발명의 특정 실시예는 웨이퍼 프린팅에 사용되는 포토마스크의 제조에서 증가된 정밀도를 제공하기도 한다. 또한, 본 발명의 특정 실시예는 향상된 포토마스크의 수율 및 향상된 디바이스의 수율을 가져오는 성능을 구비하면서 감소된 웨이퍼 제조 비용을 제공한다.Certain embodiments of the present invention provide the ability to modify materials without surface preparation or environmental control over the substrate surface. Certain embodiments provide material modifications that reduce the risk of substrate damage. Additionally, certain embodiments of the present invention provide for extended life of photomasks used in wafer printing. Certain embodiments of the invention also provide increased precision in the manufacture of photomasks used in wafer printing. Additionally, certain embodiments of the present invention provide reduced wafer manufacturing costs while providing performance that results in improved photomask yield and improved device yield.

따라서, 본원의 상세한 설명을 보다 잘 이해할 수 있고, 본 기술 분야에 대한 현재의 기여를 보다 잘 이해할 수 있도록, 본 발명의 특정 실시예를 다소 폭넓게 개략적으로 설명하였다. 물론, 이하에서 설명하고 여기에 첨부된 청구 범위의 주제를 형성하는 본 발명의 부가적인 실시예들이 있다.Accordingly, certain embodiments of the invention have been outlined rather broadly so that the detailed description herein may be better understood and its current contribution to the art may be better understood. Of course, there are additional embodiments of the invention which form the subject matter of the claims described below and appended hereto.

이와 관련하여, 본 발명의 하나 이상의 실시예를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 그의 적용이 다음의 설명에서 언급하거나 도면에 도시된 구성요소의 배열로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 본 발명은 설명한 실시예 이외에도 다양한 방법으로 실시예들을 구현 및 수행하는 것이 가능하다. 또한, 본원뿐만 아니라, 요약서에서 채용한 어구 및 전문 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 제한하는 것으로 간주하지 않아야 함을 이해해야 한다.In this regard, before describing one or more embodiments of the invention in detail, it should be understood that the invention is not limited in its application to the arrangement of components mentioned in the following description or shown in the drawings. The present invention can be implemented and performed in various ways other than the described embodiments. Additionally, it is to be understood that the phraseology and terminology employed herein, as well as in the Abstract, is for the purpose of description and should not be regarded as limiting.

이와 같이, 당업자는 본 개시의 기초가 되는 개념이 본 발명의 여러 목적을 수행하기 위한 그 밖의 다른 구조, 방법 및 시스템의 설계를 위한 기초로서 용이하게 이용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 청구 범위는 이들이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한, 동등한 구성을 포함하는 것으로 간주하는 것이 중요하다.As such, those skilled in the art will understand that the concepts underlying the present disclosure can be easily used as a basis for designing other structures, methods, and systems for carrying out the various purposes of the present invention. Therefore, it is important that the claims be considered to include equivalent elements, provided they do not depart from the spirit and scope of the invention.

도 1a는 부분 흡수재의 외부 생성 열 여기(externally-generated thermal excitation)를 나타내는 개략도이다.
도 1b는 기판 상부의 흡수 박막을 나타내는 측면도이다.
도 2는 전자기 스펙트럼의 심자외선 영역에서부터 원적외선 영역까지의 MoSi 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 3은 전자기 스펙트럼의 심자외선 영역에서부터 원적외선 영역까지의 석영 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 4는 그에 부착된 펠리클을 포함하는 부분 흡수 박막을 갖는 포토마스크 표면을 나타내는 도면이다.
도 5a는 펠리클을 통해 그리고 표면 상에 초점이 맞춰진 레이저 빔을 도시하는 펠리클을 갖는 포토마스크를 나타내는 개략도이다.
도 5b는 초점 맞춤에 의해 생성된 펠리클 대 마스크 상의 빔 스폿 크기를 나타내는 개략도이다.
도 5c는 펠리클을 통해 그리고 표면 상에 초점이 맞춰진 레이저 빔을 도시하는 펠리클을 갖는 포토마스크를 나타내는 개략도로, 펠리클 상의 빔 스폿이 측면도로 도시되어 있다.
도 6a는 가우시안 빔 에너지 분포 및 생성된 상응하는 온도 프로파일을 나타내는 단면도이다.
도 6b는 탑햇 (top-hat) 빔 에너지 분포 및 생성된 상응하는 온도 프로파일을 나타내는 단면도이다.
도 7은 마스크의 하부와 접촉하는 냉각 플레이트를 갖는 포토마스크를 나타내는 도면이다.
도 8은 포토마스크 상에 있는 영역의 강제 대류 냉각을 도시하는 도면이다.
도 9a는 국부적인 열 에너지 또는 열 축적을 최소화하기 위해 표면을 가로 지르는 레이저 빔의 단일 통과를 나타내는 개략도이다. 스폿들 간에 큰 측면 간격을 갖는 단일 행 또는 열이 도시되어 있다.
도 9b는 국부적인 열 에너지 또는 열 축적을 최소화하기 위해 표면을 가로 지르는 레이저 빔의 2 회 통과를 나타내는 개략도이다. 2세트의 빔 스폿을 갖는 단일 행이 펄스 세트들 사이의 큰 간격으로 중첩된 상태로 도시되어 있다.
도 9c는 기판의 단면의 재료 수정 처리를 달성하기 위해 기판의 영역에 걸친 다중 레이저 통과를 나타내는 개략도이다.
도 9d는 재료 수정 처리의 제 2차원을 나타내는 개략도이다.
도 9e는 표면 상의 비연속 펄스의 사용을 나타내는 개략도이다.
도 10은 열전대 또는 적외선 온도 모니터링 장치와 함께 기판 상의 부분 흡수재를 나타내는 개략도이다.
도 11은 재료 특성 분석을 위한 촬상, 현미경, 분광기 또는 조합 시스템과 함께 기판 상의 부분 흡수재를 나타내는 개략도이다.
도 12는 측정 시스템과 레이저 빔 전달이 공통 경로를 공유하는 측정 시스템과 함께 기판 상의 부분 흡수재를 나타내는 개략도이다.
도 13은 레이저 빔에 대한 기판의 로딩 및 X/Y/Z 스테이지 이동을 위한 시스템을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 18은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 19는 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 20은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
도 21은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다.
1A is a schematic diagram showing externally-generated thermal excitation of a partial absorber.
Figure 1b is a side view showing the absorbent thin film on the top of the substrate.
Figure 2 is a graph showing the MoSi absorption spectrum from the deep ultraviolet region to the far infrared region of the electromagnetic spectrum.
Figure 3 is a graph showing the absorption spectrum of quartz from the deep ultraviolet region to the far infrared region of the electromagnetic spectrum.
Figure 4 is a diagram showing a photomask surface with a partially absorbing thin film including a pellicle attached thereto.
Figure 5A is a schematic diagram showing a photomask with a pellicle showing a laser beam focused through the pellicle and onto the surface.
Figure 5b is a schematic diagram showing the beam spot size on the pellicle versus mask created by focusing.
Figure 5C is a schematic diagram showing a photomask with a pellicle showing a laser beam focused through the pellicle and on a surface, with the beam spot on the pellicle shown in side view.
Figure 6a is a cross-sectional view showing the Gaussian beam energy distribution and the corresponding temperature profile generated.
Figure 6b is a cross-sectional view showing the top-hat beam energy distribution and the corresponding temperature profile generated.
Figure 7 is a diagram showing a photomask with a cooling plate in contact with the bottom of the mask.
Figure 8 is a diagram showing forced convection cooling of a region on a photomask.
Figure 9a is a schematic diagram showing a single pass of a laser beam across a surface to minimize local thermal energy or heat accumulation. A single row or column is shown with large lateral spacing between the spots.
Figure 9b is a schematic diagram showing two passes of the laser beam across the surface to minimize localized thermal energy or heat accumulation. A single row with two sets of beam spots is shown overlapping with large spacing between pulse sets.
Figure 9C is a schematic diagram showing multiple laser passes over an area of a substrate to achieve material modification processing of a cross-section of the substrate.
Figure 9d is a schematic diagram showing the second dimension of material modification processing.
Figure 9E is a schematic diagram showing the use of discontinuous pulses on a surface.
Figure 10 is a schematic diagram showing a partial absorber on a substrate along with a thermocouple or infrared temperature monitoring device.
Figure 11 is a schematic diagram showing a partial absorber on a substrate along with an imaging, microscopy, spectroscopy or combination system for material characterization.
Figure 12 is a schematic diagram showing a partial absorber on a substrate with the measurement system in which the measurement system and laser beam delivery share a common path.
13 is a diagram showing a system for loading a substrate and moving the X/Y/Z stage to a laser beam.
Figure 14 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
Figure 15 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
Figure 16 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
Figure 17 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
Figure 18 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
19 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
Figure 20 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.
Figure 21 is a plan view showing a photomask assembly according to one aspect of the present disclosure.

이하, 본 개시의 측면들을 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 동일한 참조 번호는 달리 명시하지 않는 한, 전체에 걸쳐서 동일한 요소를 언급한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Aspects of the present disclosure are now described in detail with reference to the drawings, in which like reference numerals refer to like elements throughout, unless otherwise specified.

본 개시의 측면들은 포토마스크 상에서 피처의 위치를 수정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 도 1a는 부분 흡수재의 외부 생성 열 여기를 나타내는 개략도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 여기 장치(100)는 부분 또는 완전 투과형 기판(4)의 표면 상에 배치된 흡수 박막 (3) 상에 에너지 빔(2)을 보내도록 구성 및 배열된 외부 에너지원(1)을 포함한다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 여기 방법은 외부 에너지원(1)에 의해 생성된 에너지 빔(2)에 의한 기판(4) 상에서의 흡수 박막 (3)의 직접 여기를 포함할 수 있다. 기판(4)은 포토마스크일 수 있거나 포토마스크 조립체의 적어도 일부를 구성할 수 있으며, 달리 명시하지 않는 한, "기판" 및 "포토마스크"는 본 개시 전체에 걸쳐서 서로 바꿔 사용할 수 있다.Aspects of the present disclosure provide an apparatus and method for modifying the position of a feature on a photomask. 1A is a schematic diagram showing externally generated thermal excitation of a partial absorber. As shown in Figure 1A, the excitation device 100 includes an external energy source configured and arranged to direct an energy beam 2 onto an absorbing thin film 3 disposed on the surface of a partially or fully transmissive substrate 4. Includes (1). According to one aspect of the present disclosure, the excitation method may include direct excitation of the absorbing thin film (3) on the substrate (4) by an energy beam (2) generated by an external energy source (1). Substrate 4 may be a photomask or may constitute at least a portion of a photomask assembly, and unless otherwise specified, “substrate” and “photomask” are used interchangeably throughout this disclosure.

달리 명시하지 않는 한 본원에 기재된 바와 같이, 부분 흡수막은 웨이퍼 상의 프린팅 효과를 향상시키기 위해, 리소그래피 광 파장의 적어도 일부가 필름을 통과할 수 있도록 특수하게 만들어졌다. 따라서, 부분 흡수막은 불투명한 필름을 포함하지 않을 수 있다.As described herein and unless otherwise specified, the partial absorber film is specially formulated to allow at least a portion of the lithographic light wavelengths to pass through the film to enhance the printing effect on the wafer. Accordingly, the partial absorption film may not include an opaque film.

본 개시의 일 측면에 따르면, 외부 에너지원(1)은 전자기 에너지원이고 에너지 빔(2)은 전자기 빔이다. 본 개시의 다른 측면에 따르면, 외부 에너지원(1)은 광원이고, 에너지 빔(2)은 광선이다. 본 개시의 다른 측면에 따르면, 외부 에너지원(1)은 레이저 광원이고, 에너지 빔(2)은 레이저 광선이다. 그러나, 외부 에너지원(1)은, 제한되지 않으나, 전자 빔, 마이크로파 빔, X 선 빔, 음향파, 이들의 조합, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 에너지 빔을 포함하는 다른 형태의 에너지를 구현하는 에너지 빔(2)을 생성할 수 있음을 이해할 것이다.According to one aspect of the present disclosure, the external energy source 1 is an electromagnetic energy source and the energy beam 2 is an electromagnetic beam. According to another aspect of the present disclosure, the external energy source 1 is a light source and the energy beam 2 is a light ray. According to another aspect of the present disclosure, the external energy source 1 is a laser light source, and the energy beam 2 is a laser beam. However, the external energy source 1 may use other forms of energy, including but not limited to electron beams, microwave beams, X-ray beams, acoustic waves, combinations thereof, or any other energy beam known in the art. It will be understood that it is possible to generate an energy beam 2 that implements.

에너지 빔(2)과 흡수 박막(3) 또는 기판(4) 간의 상호 작용은, 흡수 박막(3), 기판(4) 또는 이들의 조합의 열 여기를 유발할 수 있다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 에너지 빔(2)과 흡수 박막(3) 간의 상호 작용은 흡수 박막(3) 재료의 열 에너지 증가를 초래하며, 이는 흡수 박막(3) 재료의 온도 상승을 유발할 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 에너지 빔(2)과 기판(4) 간의 상호 작용은 기판(4) 재료의 열 에너지 증가를 초래하며, 이는 기판(4) 재료의 온도 상승을 유발할 수 있다. 차례로, 기판(4)의 온도가 흡수 박막(3)의 온도보다 큰 경우, 전도, 대류, 복사 또는 이들의 조합에 의해 기판(4)에서부터 흡수 박막(3)으로 열이 전달될 수 있어, 흡수 박막(3)의 열 에너지 또는 온도를 추가로 상승시킨다.Interaction between the energy beam 2 and the absorbing film 3 or the substrate 4 may cause thermal excitation of the absorbing film 3, the substrate 4 or a combination thereof. According to one aspect of the present disclosure, the interaction between the energy beam 2 and the absorbing thin film 3 results in an increase in the thermal energy of the absorbing thin film 3 material, which may cause an increase in the temperature of the absorbing thin film 3 material. there is. Alternatively or additionally, the interaction between the energy beam 2 and the substrate 4 results in an increase in the thermal energy of the substrate 4 material, which may cause an increase in the temperature of the substrate 4 material. In turn, when the temperature of the substrate 4 is greater than the temperature of the absorbing thin film 3, heat can be transferred from the substrate 4 to the absorbing thin film 3 by conduction, convection, radiation, or a combination thereof, thereby allowing absorption. The thermal energy or temperature of the thin film 3 is further increased.

본원에 기재된 바와 같이, 재료에서의 열 에너지 증가는 엔탈피(h)의 증가, 내부 에너지(u)의 증가, 온도의 증가, 또는 이들의 조합을 언급할 수 있음을 이해할 것이다.As described herein, it will be understood that increasing thermal energy in a material may refer to an increase in enthalpy (h), an increase in internal energy (u), an increase in temperature, or a combination thereof.

도 1b는 기판(4) 상부의 흡수 박막(3)을 나타내는 측면도이다. 도 1b에서, 흡수 박막(3)은 패턴화되어, 기판(4)의 일부분이 그 위에 배치된 흡수 박막(3)을 통해 외부 에너지원(1)과 연통되는 한편, 기판의 다른 부분은 흡수 박막(3)을 통한 에너지 빔(2)의 사전 전달 없이, 외부 에너지원(1)과 직접 연통된다. 따라서, 기판(4)의 일부에서 발생된 열은 전도, 대류, 복사 또는 이들의 조합을 통해 흡수 박막(3)으로 전달되기 전에, 기판(4)을 통해 전도될 수 있음을 이해할 것이다. FIG. 1B is a side view showing the absorbent thin film 3 on the substrate 4. In Figure 1b, the absorber film 3 is patterned so that a part of the substrate 4 is in communication with the external energy source 1 through the absorber film 3 disposed thereon, while other parts of the substrate are exposed to the absorber film 3. It communicates directly with the external energy source (1), without prior transmission of the energy beam (2) through (3). Accordingly, it will be appreciated that heat generated in a portion of the substrate 4 may be conducted through the substrate 4 before being transferred to the absorbing film 3 via conduction, convection, radiation or a combination thereof.

본 개시의 일 측면에 따르면, 재료의 한가지 이상의 특성을 수정하여 재료 특성에 영향을 주고 및/또는 목표 재료를 사용하는 장치의 성능 또는 수명에 영향을 주는 방법이 제공된다. 비제한적인 예에서, 기판 상에서 피처의 위치를 수정하는 방법이 제공된다. 포토마스크(4) 상의 흡수 박막(3)의 경우, 이 방법은 생산에서의 사용, 세정 공정 또는 포토마스크(가령, 포토마스크(4)에 펠리클 부착)에 가해진 외력에 의해서 시프트된 흡수 박막(3)에서 피처의 위치를 이동시킴으로써, 포토마스크(4)의 사용가능 수명을 증가시킬 수 있다. 이 방법은 기판(4) 및 흡수 박막(3)에서 균일한 에너지의 증가 또는 온도 상승을 생성하기 위해 기판 표면을 여기시키는 것을 포함할 수 있다. 기판(4) 및/또는 박막(3)의 결과로 생긴 온도 상승은, 제한되지 않으나, 조성 변화(가령, 탈수, 산화), 표면 변화(가령, 형태, 거칠기) 또는 재료의 특성 변화(가령, 어닐링, 치밀화)를 포함할 수 있는 열 기반 재료의 변화를 가져온다. 선택적으로 또는 추가적으로, 열 기반 재료의 변화 결과는 포토마스크의 광학 성능 특성에 대한 변화일 수 있다.According to one aspect of the present disclosure, a method is provided for modifying one or more properties of a material to affect the material properties and/or affect the performance or lifetime of a device using the target material. In a non-limiting example, a method for modifying the location of a feature on a substrate is provided. In the case of the absorbent thin film 3 on the photomask 4, this method involves the absorption thin film 3 shifted by use in production, a cleaning process, or an external force applied to the photomask (e.g., attaching a pellicle to the photomask 4). ), the usable life of the photomask 4 can be increased. The method may include exciting the substrate surface to create a uniform increase in energy or temperature rise in the substrate 4 and absorber film 3. The resulting temperature increase in the substrate 4 and/or the thin film 3 may include, but is not limited to, changes in composition (e.g. dehydration, oxidation), surface changes (e.g. morphology, roughness) or changes in material properties (e.g. heat-based material changes that may include annealing and densification). Alternatively or additionally, changes in heat-based materials may result in changes to the optical performance characteristics of the photomask.

레이저 이외에 외부 에너지원(1)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 외부 에너지원(1)은 마이크로파, 적외선 방사, 근자외선 방사, 심자외선 방사, 극자외선 방사, 전자 빔 발생기, X 선 발생기, 또는 이들의 조합을 포함하는 전자기 스펙트럼의 임의의 일부를 따라 에너지를 방사할 수 있는 램프 또는 기타 장치를 포함할 수 있다.In addition to the laser, an external energy source (1) can be used. For example, the external energy source 1 may be any part of the electromagnetic spectrum, including microwaves, infrared radiation, near-ultraviolet radiation, deep ultraviolet radiation, extreme ultraviolet radiation, electron beam generators, X-ray generators, or combinations thereof. Depending on the device, it may include a lamp or other device capable of radiating energy.

흡수 박막(3) 및 기판(4)은 많은 상이한 재료로 제조되거나 이를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 기판(4)은 흡수 박막 특성을 가질 수 있고, 그 위에 배치된 흡수 박막(3) 없이 재료 수정을 목표로 할 수 있다. 흡수 박막(3)의 온도 상승은, 흡수 박막(3)의 재료 및/또는 비제한적으로, 탈수, 산화, 표면 거칠기, 어닐링 또는 이들의 조합을 포함하는 흡수 박막(3)의 특성의 열 기반 변화를 생성할 수 있다.The absorbent film 3 and substrate 4 may be made of or include many different materials. According to one aspect of the present disclosure, the substrate 4 can have absorbent film properties and can be targeted for material modification without the absorber film 3 disposed thereon. An increase in the temperature of the absorbent film 3 may result in a heat-based change in the material of the absorber film 3 and/or the properties of the absorber film 3, including, but not limited to, dehydration, oxidation, surface roughness, annealing, or combinations thereof. can be created.

본 개시의 측면에 따르면, 흡수 박막(3)을 수정하기 위한 임계 온도는 기판(4)의 재료에 손상을 초래할 수 있는 온도 미만이며, 이에 의해 기판(4)에 대한 열 기반 손상의 위험을 완화시킨다. 일부 경우에, 다중-광자 흡수 공정에 대한 가능성을 감소시킬 수 있는 상대적으로 긴 펄스 폭을 이용할 수 있기 때문에, 본 개시의 측면은 다른 기판 또는 막 수정 기술에 비해 기판(4)의 손상 위험을 감소시킬 수도 있다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 에너지 빔(2)의 펄스 폭은 1 마이크로초 내지 10 밀리초 범위일 수 있다. 본 개시의 또 다른 측면에 따르면, 레이저 펄스 폭은 연속파 레이저 여기까지 및 이를 포함하여 1 마이크로초보다 클 수 있다.According to aspects of the present disclosure, the critical temperature for modifying the absorber film 3 is below the temperature that would cause damage to the material of the substrate 4, thereby mitigating the risk of heat-based damage to the substrate 4. I order it. In some cases, aspects of the present disclosure reduce the risk of damage to the substrate 4 compared to other substrate or film modification techniques because relatively long pulse widths can be utilized which can reduce the potential for multi-photon absorption processes. You can also do it. According to one aspect of the present disclosure, the pulse width of the energy beam 2 may range from 1 microsecond to 10 milliseconds. According to another aspect of the present disclosure, the laser pulse width may be greater than 1 microsecond up to and including continuous wave laser excitation.

본 개시의 장치 및 방법은 흡수 박막(3) 상부의 환경이 거의 또는 완전히 감싸진 적용에 유리할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 흡수 박막(3) 및 이 흡수 박막(3)에 부착된 펠리클(8)을 포함하는 포토마스크 조립체(102)를 나타낸다. 흡수 박막(3)이 감싸지는 경우, 이 방법은 또한 기판의 환경 인클로저의 일부인 펠리클(104)의 외부면에 가깝게 배치되는 재료를 통해 에너지빔(2)을 보내는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 장치 및 방법은 펠리클(104)이 펠리클막(8), 펠리클 프레임(9) 및 펠리클 프레임 접착제(10)를 포함하는 펠리클화된 포토마스크(도 5a 참조)의 오버레이를 수정하는 데 사용할 수 있다.The devices and methods of the present disclosure may be advantageous for applications where the environment above the absorbent membrane 3 is almost or completely enclosed. For example, Figure 4 shows a photomask assembly 102 comprising an absorbent film 3 and a pellicle 8 attached to the absorbent film 3. When the absorbing film 3 is wrapped, the method may also include directing the energy beam 2 through a material disposed close to the outer surface of the pellicle 104, which is part of the environmental enclosure of the substrate. For example, the device and method according to the present disclosure may be a method in which the pellicle 104 is an overlay of a pellicleized photomask (see FIG. 5A) comprising a pellicle film 8, a pellicle frame 9, and a pellicle frame adhesive 10. Can be used to modify .

본 개시의 측면에 따르면, 이 방법은 흡수 박막(3)의 강한 흡수와 실질적으로 일치하는 레이저 파장을 선택하고, 원하는 흡수 박막(3)의 수정을 생성하기 위해 레이저 에너지 및 펄스 폭을 설정하는 것을 포함한다. 기판(4)에서의 증가된 흡수는, 일부 경우에, 보다 낮은 레이저 에너지를 공정에서 사용할 수 있도록 하며, 따라서, 레이저 빔이 입사되거나 기판(4)의 표면에서 반사될 때, 레이저 빔(2)과 상호 작용할 수 있는 인접한 재료에 대한 손상 가능성을 감소시킬 수 있다.According to aspects of the present disclosure, the method includes selecting a laser wavelength that substantially matches the strong absorption of the absorbing film 3 and setting the laser energy and pulse width to produce the desired modification of the absorbing film 3. Includes. The increased absorption in the substrate 4 allows, in some cases, lower laser energies to be used in the process, so that when the laser beam is incident or reflected from the surface of the substrate 4, the laser beam 2 This may reduce the potential for damage to adjacent materials that may interact with it.

본 개시의 다른 측면에 따르면, 기판(4)에 의해 고도로 흡수된 에너지 빔(2) 파장이 선택되며, 이는 기판의 대부분이 제거된 흡수 박막을 갖는 경우 유익할 수 있다. 추가로, 기판(4)의 강한 흡수 밴드에 가까운 에너지 빔(2)의 파장을 선택하면, 흡수 박막(3)과 기판(4) 간의 열 또는 온도차를 감소시킬 수 있어, 흡수 박막(3)과 기판(4) 간의 상이한 열 여기가 감소된다. 다중 레이저 빔 파장 및/또는 레이저 빔 에너지의 사용은, 다수의 흡수 박막 또는 1종 이상의 재료로 구성된 기판이 사용되는 경우에 이용할 수 있다. 예를 들어, 다수의 레이저원 또는 단일 튜닝 가능한 레이저원, 또는 이들 모두를 이용함으로써, 다중 파장이 생성될 수 있다. 각 레이저원의 내부 또는 외부 제어 및/또는 장치를 사용하여 각 레이저원의 출력 에너지를 제어함으로써, 다중 에너지를 사용할 수 있다.According to another aspect of the present disclosure, a wavelength of the energy beam 2 that is highly absorbed by the substrate 4 is selected, which may be advantageous if most of the substrate has an absorbing thin film removed. Additionally, by selecting the wavelength of the energy beam 2 close to the strong absorption band of the substrate 4, the heat or temperature difference between the absorbing thin film 3 and the substrate 4 can be reduced, thereby Different thermal excitation between substrates 4 is reduced. The use of multiple laser beam wavelengths and/or laser beam energies may be utilized when multiple absorbing thin films or substrates comprised of more than one material are used. For example, multiple wavelengths can be generated by using multiple laser sources, a single tunable laser source, or both. Multiple energies can be used by controlling the output energy of each laser source using internal or external controls and/or devices.

다중 재료로 구성된 기판은 여기 파장 선택을 포함한 에너지 빔(2) 파라미터를 비롯해, 재료 파라미터에 대한 고려가 필요할 수 있다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 흡수 박막(3) 재료에서 상당한 흡수력을 갖는 레이저 파장이 선택된다. 일부 실시예에서, 선택된 파장은 열 에너지 증가가 주로 흡수 박막(3) 재료에서 일어날 수 있도록 기판(4) 상의 또는 기판 내의 다른 재료에 의해 작게 흡수되거나 그에 의해 크게 반사된다. 이것은 흡수 박막에 인접한 재료가 공정 온도에 영향을 받는 경우에 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, 펠리클화된 포토마스크의 경우, 펠리클막(8) 및 펠리클 프레임 접착제(10)는 흡수 박막 필름에 매우 근접할 수 있다. 예를 들어, 펠리클 프레임 접착제가 열화되거나 기체가 빠지는 경우, 시스템에 축적되는 전체 열 에너지 또는 온도 상승을 감소시키는 것이 중요할 수 있다. 총 열 에너지 또는 온도 축적을 최소화하는 것 역시, 상당한 열이 포토마스크(4) 표면과 펠리클막(8) 사이의 환경(7)으로 전달되는 경우에 중요한데, 이는 이러한 열 축적이 막(8), 접착제(10), 펠리클 프레임(9) 재료, 또는 이들의 조합에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 일부 경우, 공정 온도는 기판(4) 재료의 손상 또는 수정 온도 미만으로 우선적으로 유지될 수 있다.Substrates comprised of multiple materials may require consideration of material parameters, including energy beam (2) parameters, including excitation wavelength selection. According to one aspect of the present disclosure, a laser wavelength is selected that has significant absorption in the absorbing thin film 3 material. In some embodiments, the selected wavelength is either slightly absorbed by or largely reflected by other materials on or within the substrate 4 such that the thermal energy increase occurs primarily in the absorbing thin film 3 material. This can be particularly useful in cases where the material adjacent to the absorber film is affected by the process temperature. For example, in the case of a pellicleated photomask, the pellicle film 8 and pellicle frame adhesive 10 may be in close proximity to the absorbent thin film. For example, if the pellicle frame adhesive deteriorates or outgass, it may be important to reduce the overall thermal energy or temperature rise that builds up in the system. Minimizing total thermal energy or temperature build-up is also important if significant heat is transferred to the environment (7) between the photomask (4) surface and the pellicle film (8), as this heat build-up may be transferred to the film (8). This is because it may affect the adhesive 10, the pellicle frame 9 material, or a combination thereof. In some cases, the process temperature may preferentially be maintained below the damage or modification temperature of the substrate 4 material.

다른 실시예에서, 재료 수정 공정을 기초로 함으로써, 기판(4)의 모든 영역이 기판(4) 또는 다른 인접한 재료의 열적 손상 임계치를 초과하지 않고 수정에 전형적으로 필요한 온도에 거의 도달하는 것을 특히 바람직하게 할 수 있다. 특히, 재료 흡수 간에 상당한 차이가 있는 경우, 재료 중 하나를 재료 수정 공정 온도로 가져오는 데 필요한 레이저 에너지가 다른 재료에 열 손상을 일으키는 것이 가능할 수 있다. 에너지 빔(2)의 국부적인 플루언스(local fluence)는 노광되는 재료에 기초하여 제어할 수 있다.In another embodiment, by basing the material modification process on the material modification process, it is particularly desirable for all regions of the substrate 4 to nearly reach the temperature typically required for modification without exceeding the thermal damage threshold of the substrate 4 or other adjacent materials. You can do it. In particular, if there is a significant difference between material absorption, it may be possible for the laser energy required to bring one of the materials to the material modification process temperature to cause thermal damage to the other material. The local fluence of the energy beam 2 can be controlled based on the material being exposed.

다른 실시예에서, 재료 수정 공정을 기초로 함으로써, 기판(4)의 상이한 영역들이 서로 다른 처리 온도 및 수준에 도달하는 것을 특히 바람직하게 할 수 있다. 실제로, 재료 수정의 속도와 정도는 레이저 에너지에 따라 달라질 수 있다. 이 경우, 빔의 국부적인 플루언스는 기판(4)의 상이한 영역에서 원하는 양의 재료 변화에 기초하여 제어할 수 있다. 또한, 재료 수정은 에너지원이 기판(4)에 인가된 횟수에 따라 달라질 수도 있다. 이 경우, 에너지원의 인가 횟수는 기판(4)의 상이한 영역에서 상이한 양의 재료 수정을 생성하기 위해 기판에 걸쳐서 변화될 수 있다.In another embodiment, by basing it on a material modification process, it may be particularly advantageous for different regions of the substrate 4 to reach different processing temperatures and levels. In fact, the speed and extent of material modification can vary depending on the laser energy. In this case, the local fluence of the beam can be controlled based on a desired amount of material variation in different regions of the substrate 4. Additionally, material modification may vary depending on the number of times the energy source is applied to the substrate 4. In this case, the number of applications of the energy source can be varied across the substrate 4 to produce different amounts of material modification in different areas of the substrate 4.

본 개시의 측면에 따르면, 상당히 다른 흡수 상수를 갖는 재료들 간 열 평형을 향상시키기 위해, 연속 파장(continuous wavelength, CW) 레이저까지 및 이를 포함하는 보다 긴 레이저 펄스 폭이 사용된다. 그러나, 이러한 긴 레이저 펄스 폭을 사용하면, 전체 시스템에서 최고의 열 에너지 또는 온도 상승을 생성하며, 기판 표면에 인접한 재료가 열 손상 임계치 또는 공정 온도 아래의 그 밖의 다른 열 유발된 영향을 갖는 경우는 유용하지 않을 수 있다.According to aspects of the present disclosure, longer laser pulse widths, up to and including continuous wavelength (CW) lasers, are used to improve thermal equilibrium between materials with significantly different absorption constants. However, using such long laser pulse widths produces the highest thermal energy or temperature rise in the overall system and is useful when materials adjacent to the substrate surface have thermal damage thresholds or other thermally induced effects below the process temperature. You may not.

본 개시의 측면에 따르면, 기판(4) 상의 재료의 일부 또는 전부에서 상당한 흡수력을 갖는 레이저 파장이 선택된다. 예를 들어, 동일한 레이저 에너지는 다음에, 예를 들어, 임의의 기판 재료의 손상 임계치 미만의 원하는 공정 온도를 생성하는 데 사용할 수 있다. (확산성을 포함한) 열적 특성을 고려하여 상이한 재료들 간의 열 에너지 또는 열전달의 장점을 취할 수도 있다. 이는, 일부 경우, 특히 상부 흡수재로부터의 열 에너지 또는 열 유동이 하부 흡수재에 우선하면, 감소된 공정 플루언스의 사용은 기판(4) 및/또는 흡수 박막(3)에서 원하는 열 수정을 달성할 수 있게 한다. 이 경우, 상부 흡수재로부터 하부 흡수재로의 열 유동은, 에너지원에 의한 하부 흡수재의 직접 노출에 의해 요구될 수 있는 것보다 낮은 공정 에너지를 사용하여 하부 흡수재의 온도를 증가시킬 수 있다.According to aspects of the present disclosure, a laser wavelength is selected that has significant absorption in some or all of the materials on the substrate 4. For example, the same laser energy can then be used to create a desired process temperature, for example, below the damage threshold of any substrate material. It is also possible to take advantage of thermal energy or heat transfer between different materials by considering thermal properties (including diffusivity). This means that in some cases, especially if the heat energy or heat flow from the top absorber dominates the bottom absorber, the use of reduced process fluence may achieve the desired thermal modification in the substrate 4 and/or absorber membrane 3. let it be In this case, heat flow from the top absorbent to the bottom absorbent can increase the temperature of the bottom absorbent using less process energy than would be required by direct exposure of the bottom absorbent to the energy source.

실시예Example

다음은 웨이퍼 제조 공정에 사용되는 포토마스크 기판의 오버레이를 수정하는 데 적용한 본 개시의 일 측면에 따른 방법의 예이다. 이 예에서, 본 개시의 측면에 따른 열처리는 기판 및/또는 포토마스크의 박막을 수정하여 마스크 상의 다른 피처에 대해 박막에서 피처의 위치를 이동시킬 수 있다. 이 예는 본원에 개시된 여러 측면에 걸쳐서 사용할 수 있다.The following is an example of a method according to one aspect of the present disclosure applied to modifying the overlay of a photomask substrate used in a wafer manufacturing process. In this example, heat treatment according to aspects of the present disclosure may modify the thin film of the substrate and/or photomask to move the positions of features in the thin film relative to other features on the mask. This example can be used across several aspects disclosed herein.

레이저 빔 파라미터의 제어는 포토마스크의 오버레이 조정과 관련된 측면에서 특히 바람직할 수 있다. 예를 들어, 파장 선택은 전형적인 포토마스크의 물리적 구조로 인해 매우 바람직하다. 일부 경우, 포토마스크 조립체(102)는 기판(4)의 임계면 상에 흡수 박막(3) 또는 부분 흡수막(3)을 갖는 석영 기판(4)을 포함한다(도 1a 및 1b 참조). 흡수 박막 (3)이 금속막인 경우, 일반적으로 생산 가능한 레이저 파장의 대부분에 대해 상당한 흡수 계수가 존재한다. 그러나, 부분 흡수막의 경우는 순수한 금속막과 달리, 이들 막이 크게 흡수하지 않는 파장 영역이 있을 수 있다. 그러나, 석영 기판(4)의 경우, 기판이 상당한 흡수력을 가지며 레이저원이 일반적으로 이용 가능한 제한된 파장 범위가 있을 수 있다. 따라서, 특정 실시예는 기판이 선택된 파장에 약하게 흡수되거나 투명하면서 박막에 의해 고도로 흡수되는 파장을 이용할 수 있다. 이 공정은 시스템의 전체 온도 상승을 최소화할 수 있으며, 석영 기판의 직접적인 흡수 손상의 위험을 감소시킬 수 있다.Control of laser beam parameters may be particularly desirable in relation to overlay adjustment of the photomask. For example, wavelength selection is highly desirable due to the physical structure of a typical photomask. In some cases, the photomask assembly 102 includes a quartz substrate 4 having an absorbing thin film 3 or a partial absorbing film 3 on the critical surface of the substrate 4 (see FIGS. 1A and 1B). When the absorbing thin film 3 is a metallic film, there is generally a significant absorption coefficient for most of the producible laser wavelengths. However, in the case of partially absorbing films, unlike pure metal films, there may be a wavelength region in which these films do not absorb significantly. However, in the case of a quartz substrate 4, the substrate has significant absorption and there may be a limited wavelength range over which the laser source is generally available. Accordingly, certain embodiments may utilize wavelengths that are highly absorbed by the thin film while the substrate is weakly absorbed or transparent at the selected wavelength. This process can minimize the overall temperature rise of the system and reduce the risk of direct absorption damage to the quartz substrate.

본 개시의 측면에 따르면, 마스크 제조 및 이용 공정으로 인한 오버레이의 오차를 감소시키기 위해 포토마스크 조립체(102)의 피처를 이동시키는 것이 유리할 수 있다. 도 14는 포토마스크(4)의 표면 상에 의도된 또는 설계 피처 어레이(110)로 표시된 포토마스크 조립체를 나타내는 평면도이다. 도 14에 나타낸 설계 피처 어레이(110)는 십자(+) 피처들의 어레이로서 개략적으로 도시된다. 그러나, 도시된 십자 피처는 단지 당업계에 공지된 임의의 포토마스크 피처 상의 점들을 나타내는 것에 불과하다는 것을 이해할 것이다. 전형적으로, 설계 피처 어레이(110)는 포토마스크 기판(4) 상에 박막(3)을 패터닝함으로써 생성된다. 그러나, 패턴은 표면 상에 박막이 존재하거나 존재하지 않아도 기판 표면에 직접 만들 수 있다.According to aspects of the present disclosure, it may be advantageous to move features of the photomask assembly 102 to reduce errors in overlay due to mask manufacturing and utilization processes. FIG. 14 is a plan view showing a photomask assembly marked with an array of intended or designed features 110 on the surface of photomask 4. The design feature array 110 shown in FIG. 14 is schematically depicted as an array of cross (+) features. However, it will be appreciated that the cross features shown merely represent points on any photomask feature known in the art. Typically, the design feature array 110 is created by patterning a thin film 3 on a photomask substrate 4. However, patterns can be created directly on the substrate surface with or without the presence of a thin film on the surface.

일 예에서, 포토마스크의 대부분은 소위 "다크 필드 마스크(dark field mask)"일 수 있는 흡수 박막(3)으로 덮여 있으며, 설계 피처 어레이(110)의 개별적인 피처는 설계 피처 위치에서만 박막을 이동시킴으로써 생성된다. 다른 예에서, 포토마스크의 대부분은 소위 "클리어 필드 마스크(clear field mask)"일 수 있는 제거된 흡수 박막을 가지며, 설계 피처 어레이(110)의 개별적인 피처는 설계 피처 위치에서만 박막을 남김으로써 생성된다. 다크 필드 또는 클리어 필드 포토마스크에서, 피처의 실제 위치는, 예를 들어 반도체 제조 공정에서 포토마스크의 사용으로 인해 생기는 제조 공정 또는 피처 이송에서의 변동의 결과로서, 설계된 패턴 어레이와는 다를 수 있다.In one example, the majority of the photomask is covered with an absorbing thin film 3, which may be a so-called “dark field mask”, and individual features of the design feature array 110 can be selected by moving the film only at the design feature locations. is created. In another example, the majority of the photomask has the absorbing thin film removed, which may be a so-called “clear field mask,” and the individual features of the design feature array 110 are created by leaving the thin film only at the design feature locations. . In a dark field or clear field photomask, the actual location of the features may differ from the designed pattern array, for example, as a result of variations in the manufacturing process or feature transport resulting from the use of the photomask in a semiconductor manufacturing process.

도 15는 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 14와 유사하게, 도 15는 십자 기호로 표시된 피처(110)의 설계 어레이를 포함하지만, 추가로 도 15는 다이아몬드(◇) 기호로 표시된 피처(112)의 실제 어레이를 포함한다. 피처(112)의 실제 어레이 내의 각 실제 피처는 피처(110)의 설계 어레이 내의 설계 피처에 대응할 수 있다. 실제 피처 어레이(112)로부터의 피처의 실제 위치와 설계 피처 어레이(110) 내의 대응하는 설계 피처에 대한 설계 또는 의도된 위치 간의 차이는 오버레이의 오차를 규정할 수 있다. 오차의 원인(들)에 따라, 의도된 패턴에 대한 실제 패턴의 위치는 체계적이고 및/또는 랜덤할 수 있다.Figure 15 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. Similar to Figure 14, Figure 15 includes a designed array of features 110, indicated by crosses, but additionally Figure 15 includes an actual array of features 112, indicated by diamonds (◇). Each actual feature in the physical array of features 112 may correspond to a design feature in the design array of features 110. Differences between the actual location of a feature from the actual feature array 112 and the designed or intended location for a corresponding design feature within the design feature array 110 may define an error in the overlay. Depending on the source(s) of error, the position of the actual pattern relative to the intended pattern may be systematic and/or random.

오버레이의 오차는 제 1방향(114)으로의 성분, 제 2방향(116)으로의 성분, 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 추가로, 실제 피처 어레이(112)내의 모든 실제 피처에 걸친 총 위치 오차는 실제 피처 어레이(112) 내의 모든 실제 피처에 걸친 통계적 측정에 따라 규정할 수 있으며, 제한되지 않으나, 오차의 합, 오차의 제곱합의 제곱근, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 통계적 측정을 포함할 수 있다.The overlay error may have a component in the first direction 114, a component in the second direction 116, or a combination thereof. Additionally, the total position error across all real features within the real feature array 112 may be defined according to a statistical measure across all real features within the real feature array 112, including but not limited to the sum of the errors, It may include the square root of the sum of squares, or any other statistical measure known in the art.

공정의 치수, 레이저의 에너지 및 각 위치가 노출되는 횟수는 공정에 대한 포토마스크의 반응에 따라 달라지게 된다. 예를 들어, 일정한 플루언스로 개시된 공정을 전체 포토마스크 기판(4)에 적용하는 반응은, 도 16에 도시된 바와 같은 수축되는 방사 패턴일 수 있다.The dimensions of the process, the energy of the laser and the number of times each location is exposed will vary depending on the photomask's response to the process. For example, the response to applying a process initiated at a constant fluence to the entire photomask substrate 4 may be a shrinking radiation pattern as shown in FIG. 16 .

도 16은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 16에서, 십자(+) 기호는 외부 에너지원(1)을 사용하여 기판(4)을 처리하기 전의 실제 피처 어레이(120)를 나타내고, 다이아몬드(◇) 기호는 외부 에너지원(1)을 사용하여 기판(4)을 처리한 후의 실제 피처 어레이(122)를 나타낸다. 포토마스크의 중심을 향하는 패턴의 방사상 수축은 도 16에서 볼 수 있다. 이 예시는 개시된 방법을 전체 포토마스크 기판(4)에 적용한 하나의 가능한 결과일 뿐이며, 단지 예시적인 목적으로만 사용된다. 대안적으로, 이 공정은 반경 방향 분포 또는 각 위치에서의 고정된 측방향 이동, 또는 그 밖의 다른 상대 운동을 초래할 수 있다.Figure 16 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. In Figure 16, the cross (+) symbol represents the actual feature array 120 before processing the substrate 4 using an external energy source 1, and the diamond (◇) symbol represents the actual feature array 120 before processing the substrate 4 using an external energy source 1. This shows the actual feature array 122 after processing the substrate 4. The radial shrinkage of the pattern toward the center of the photomask can be seen in Figure 16. This example is only one possible result of applying the disclosed method to an entire photomask substrate 4, and is used for illustrative purposes only. Alternatively, this process may result in a radial distribution or fixed lateral movement at each position, or some other relative motion.

도 17은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 17에서, 십자(+) 기호는 설계 피처 어레이(110)를 나타내고, 다이아몬드(◇) 기호는 실제 피처 어레이(112)를 나타낸다. 설계 피처 어레이(110)와 실제 피처 어레이(112) 간의 오버레이 오차는 포토마스크(4)의 중심으로부터 반경방향으로 확장되는 패턴이다. 본 개시의 측면에 따라, 외부 에너지원(1)으로부터의 에너지 빔(2)으로 포토마스크(4)를 처리하는 것은 실제 피처 어레이(112)를 포토마스크(4)의 중심(124)을 향해 반경 방향으로 수축시킬 수 있음을 이해할 것이다. 그 결과는 도 18에 도시되어 있다.Figure 17 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. In Figure 17, the cross (+) symbol represents the design feature array 110, and the diamond (◇) symbol represents the actual feature array 112. The overlay error between the designed feature array 110 and the actual feature array 112 is a pattern extending radially from the center of the photomask 4. According to aspects of the present disclosure, processing a photomask 4 with an energy beam 2 from an external energy source 1 causes the actual feature array 112 to move radially toward the center 124 of the photomask 4. You will understand that you can contract it in any direction. The results are shown in Figure 18.

도 18은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 18에서, 십자(+) 기호는 설계 피처 어레이(110)를 나타내고, 다이아몬드(◇) 기호는 실제 피처 어레이(112)를 나타낸다. 도 18에 도시된 바와 같이, 본 개시의 측면에 따라, 포토마스크 기판(4) 상에 에너지 빔(2)을 인가하면, 실제 피처 어레이(112)가 설계 피처 어레이(110)에 더욱 가깝게 이동함으로써, 포토마스크 조립체(102)의 오버레이 오차를 감소시킨다.Figure 18 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. In Figure 18, the cross (+) symbol represents the design feature array 110, and the diamond (◇) symbol represents the actual feature array 112. As shown in FIG. 18 , according to aspects of the present disclosure, applying the energy beam 2 onto the photomask substrate 4 causes the actual feature array 112 to move closer to the designed feature array 110. , reducing the overlay error of the photomask assembly 102.

에너지 빔(2)을 기판(4)에 계속해서 인가하면, 실제 피처 어레이(112)에서 실제 피처의 위치 상에서의 누적 효과를 가질 수 있다. 도 19는 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 19에서, 십자(+) 기호는 설계 피처 어레이(110)를 나타내고, 다이아몬드(◇) 기호는 본 개시의 측면에 따른 에너지 빔(2)으로 도 18의 포토마스크 조립체(102)를 추가 처리한 후의 실제 피처 어레이(112)를 나타낸다. 따라서, 여러 번의 공정을 적용하여 실제 피처 어레이(112)를 설계 피처 어레이(110)에 보다 가깝게 이동시킬 수 있고, 그로 인해 도 19에 도시된 바와 같이, 포토마스크 조립체(102)의 오버레이 오차를 더욱 감소시킬 수 있다. Continuing to apply the energy beam 2 to the substrate 4 may have a cumulative effect on the locations of the actual features in the actual feature array 112 . Figure 19 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. In Figure 19, the cross (+) symbol represents the design feature array 110, and the diamond (◇) symbol represents further processing of the photomask assembly 102 of Figure 18 with an energy beam 2 according to aspects of the present disclosure. The actual feature array 112 is shown later. Accordingly, by applying multiple processes, the actual feature array 112 can be moved closer to the designed feature array 110, thereby further reducing the overlay error of the photomask assembly 102, as shown in FIG. 19. can be reduced.

공정 영역의 치수, 레이저의 에너지 및 각 위치가 노광되는 횟수는 포토마스크(4)의 초기 오버레이 오차에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 오버레이 오차는 도 20에 도시한 바와 같이, 포토마스크(4)의 일부분에 걸쳐서만 일어날 수 있다.The dimensions of the process area, the energy of the laser, and the number of times each position is exposed may vary depending on the initial overlay error of the photomask 4. For example, overlay error may occur only over a portion of the photomask 4, as shown in FIG. 20.

도 20은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 20에서, 십자(+) 기호는 설계 피처 어레이(110)를 나타내고, 다이아몬드(◇) 기호는 실제 피처 어레이(112)를 나타낸다. 도 20에 도시된 바와 같이, 포토마스크(4)의 하부 우측 부분(126)만 상당한 오버레이 오차를 보인다. 이 경우, 본 개시의 측면에 따라, 포토마스크(4)의 하부 우측 부분(126) 또는 오차 영향 영역만을 에너지 빔(2)으로 처리하는 것은, 포토마스크(4)의 전체를 에너지 빔(2)으로 처리하지 않고, 포토마스크(4)의 하부 우측 부분(126)에서의 오버레이 오차를 감소시키는데 유리할 수 있다. Figure 20 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. In Figure 20, the cross (+) symbol represents the design feature array 110, and the diamond (◇) symbol represents the actual feature array 112. As shown in Figure 20, only the lower right portion 126 of the photomask 4 shows significant overlay error. In this case, according to an aspect of the present disclosure, processing only the lower right portion 126 or the error-affected area of the photomask 4 with the energy beam 2 means that the entire photomask 4 is treated with the energy beam 2. Without processing, it may be advantageous to reduce the overlay error in the lower right portion 126 of the photomask 4.

도 21은 본 개시의 일 측면에 따른 포토마스크 조립체(102)를 나타내는 평면도이다. 도 21에서, 십자(+) 기호는 설계 피처 어레이(110)를 나타내고, 다이아몬드(◇) 기호는 본 개시의 측면에 따라, 에너지 빔(2)을 사용하여 포토마스크(4)를 처리 한 후에 도 20으로부터의 실제 피처 어레이(112)를 나타낸다. 도 21에 도시된 바와 같이, 포토마스크(4)의 하부 우측 부분(126)의 처리는 포토마스크(4)의 하부 우측 부분(126)에서의 오버레이 오차를 감소시켰다.Figure 21 is a plan view showing the photomask assembly 102 according to one aspect of the present disclosure. 21 , the cross (+) symbol represents the design feature array 110 and the diamond (◇) symbol represents the design feature array 110 after processing the photomask 4 using the energy beam 2, according to aspects of the present disclosure. represents the actual feature array 112 from 20. As shown in Figure 21, processing of the lower right portion 126 of the photomask 4 reduced the overlay error in the lower right portion 126 of the photomask 4.

오버레이 오차가 보다 랜덤한 경우, 도 15에 도시된 바와 같이, 마스크의 이산된 영역에 고유하게, 본 개시의 측면에 따라 포토마스크(4) 상으로의 에너지 빔(2)의 국부적인 에너지 및 적용 횟수를 변화시키는 것이 유리할 수 있다. 포토마스크의 이러한 국부적인 처리를 위해, 공정의 영역(에너지 빔(2)의 크기)은 실제 피처 어레이(112)에서 개별적인 인접 피처들 사이의 거리에 비해 작은 값으로 유리하게 조정될 수 있어, 공정의 효과는 실제 피처 어레이(112)에서 개별적인 인접 피처들 사이의 거리보다 작은 해상도를 갖는다. 이 실시예의 경우, 의도된 또는 설계 위치로부터 더 멀리 있는 피처가 의도된 또는 설계 위치와 초기에 가까운 피처보다 더 많은 양을 이동할 수 있도록, 마스크 상의 각 위치에 대해 에너지 및 펄스의 수를 변화시킬 수 있다.When the overlay error is more random, the localized energy and application of the energy beam 2 onto the photomask 4 according to aspects of the present disclosure, unique to discrete regions of the mask, as shown in Figure 15. It may be advantageous to vary the frequency. For this local processing of the photomask, the area of the process (size of the energy beam 2) can be advantageously adjusted to a small value compared to the distance between individual adjacent features in the actual feature array 112, The effect has a resolution that is less than the distance between individual adjacent features in the actual feature array 112. For this embodiment, the energy and number of pulses can be varied for each location on the mask such that features farther from the intended or designed location can move a greater amount than features initially closer to the intended or designed location. there is.

또한, 상대적으로 고정된 재료 변화가 생성되는 경우, 기판 표면 상의 다수의 분리된 영역을 처리함으로써, 평균 재료 변화를 제어할 수 있다(도 9a). 이 경우, 처리 영역들(13) 사이의 간격 및/또는 미처리 영역에 대한 처리 영역의 밀도는 재료 변화 공정의 상대적인 양을 제어하는 데 사용할 수 있다.Additionally, when relatively fixed material changes are produced, the average material change can be controlled by treating multiple discrete areas on the substrate surface (Figure 9a). In this case, the spacing between treated areas 13 and/or the density of treated areas relative to untreated areas can be used to control the relative amount of material change processes.

대표적인 방법의 특정예는 레이저 여기에 의해 포토마스크 기판(4) 상의 흡수 박막(3)의 하나 이상의 특성을 변화시켜서 흡수 박막(3)의 피처를 시프트시키는 것이다. 예를 들어, 흡수 박막(3)이 MoSi로 축약할 수 있는 몰리브덴 실리콘 옥시나이트라이드(MowSixOyNz) 막인 포토마스크(4)에서, 오버레이의 시프트는 MoSi 막에서의 열적 재료 특성 변화에서 초래될 수 있다. 재료 변화는 제한되지 않으나, 흡수 박막(3) 재료의 산화, 어닐링, 탈수 또는 치밀화를 포함할 수 있다. 포토마스크의 열 손상 수준을 고려하면, 가장 낮은 열 손상 지점은 전형적으로 베이스 석영 기판에 대한 용융/리플로우 지점, 즉 화씨 약 2912도(섭씨 1600도)가 된다. MoSi 막의 정확한 재료 특성에 따라, 석영 기판(4)의 리플로우 지점보다 훨씬 낮은 온도에서 재료 변화(가령, 어닐링)가 일어날 수 있다. 따라서 재료 변화를 위한 온도가 포토마스크 기판 재료의 손상 수준 미만에서 일어날 수 있다.A specific example of a representative method is to shift the features of the absorbing film 3 by changing one or more properties of the absorbing film 3 on the photomask substrate 4 by laser excitation. For example, in a photomask 4 where the absorbing thin film 3 is a molybdenum silicon oxynitride ( Mo w Si It can result from change. Material changes may include, but are not limited to, oxidation, annealing, dehydration or densification of the absorbent film 3 material. Considering the level of thermal damage to the photomask, the lowest point of thermal damage is typically the melt/reflow point to the base quartz substrate, approximately 2912 degrees Fahrenheit (1600 degrees Celsius). Depending on the exact material properties of the MoSi film, material changes (e.g., annealing) may occur at temperatures much lower than the reflow point of the quartz substrate 4. Therefore, the temperature for material change can occur below the level of damage to the photomask substrate material.

전술한 바와 같이, 기판 재료의 상대 흡수는 일반적으로 재료 흡수 특성의 잠재적 차이 때문에 고려한다. MoSi 막에 의해 고도로 흡수된 파장을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 도 2는 MoSi 부분 흡수 포토마스크 막에 대한 흡수 곡선의 개략도이다. 이 예에서, 주 흡수는 0.3㎛ 미만의 파장 또는 9㎛ 초과의 파장에서 일어난다. 보다 짧은 파장은 특히 바람직한 파장 범위에 있지 않는데, 이들은 대개 공기에 의해 거의 흡수되기 때문이며, 이들이 더 큰 광자 에너지를 지니므로, 다중 광자 공정을 생성하기 쉽기 때문이다.As mentioned above, the relative absorption of the substrate materials is generally considered due to potential differences in material absorption properties. It may be desirable to select wavelengths that are highly absorbed by the MoSi film. Figure 2 is a schematic diagram of the absorption curve for a MoSi partially absorbing photomask film. In this example, the main absorption occurs at wavelengths below 0.3 μm or above 9 μm. Shorter wavelengths are not particularly desirable wavelength ranges because they are usually largely absorbed by air, and because they have larger photon energies, they are prone to producing multi-photon processes.

보다 긴 파장은 다중 광자 공정 및 환경 흡수에 대한 가능성을 감소시키기 때문에, 적외선 영역에서 1㎛ 내지 1000㎛의 파장을 선택하는 것은 DUV에 비해 바람직할 수 있다. MoSi 막의 경우, 예를 들어 11.5㎛의 흡수 피크 부근의 9㎛ 이상의 파장을 선택하는 것이 본 개시의 측면에 따라 특히 바람직할 것이며, 이는 전형적으로 높은 환경적인 흡수없이 MoSi 막에서 높은 흡수력을 생성한다. 본 개시의 일 측면에 따르면, "11.5㎛의 흡수 피크 부근"은 적외선 영역의 다른 파장도 수용할 수 있지만, 10.5㎛ 내지 12.5㎛ 범위의 파장을 의미한다. 이 영역에서 파장을 선택하면, 재료 변화를 생성하는 데 필요한 에너지를 낮춤으로써, 본 발명을 사용하는 동안 시스템에 대한 총 열 에너지 또는 열 입력을 최소화할 수 있다.Choosing a wavelength between 1 μm and 1000 μm in the infrared region may be preferable compared to DUV because longer wavelengths reduce the potential for multi-photon processing and environmental absorption. For MoSi films, for example, it would be particularly desirable in accordance with aspects of the present disclosure to select a wavelength greater than 9 μm, around the absorption peak at 11.5 μm, which typically produces high absorption in MoSi films without high environmental absorption. According to one aspect of the present disclosure, “around the absorption peak of 11.5 μm” means a wavelength in the range of 10.5 μm to 12.5 μm, although other wavelengths in the infrared region may also be accommodated. Choosing a wavelength in this region can minimize the total thermal energy or heat input to the system while using the present invention by lowering the energy required to produce material changes.

또한 전술한 바와 같이, 석영 기판의 흡수에 대한 고려도 생각할 수 있다. 포토마스크 용으로 사용되는 석영 기판은 심자외선(DUV) 파장 범위에서 높은 투과율을 갖도록 특별히 설계할 수 있다(도 3 참조). 이것은 전형적으로 매우 낮은 수준의 불순물을 갖는 합성 용융 실리카 기판을 사용함으로써 달성된다. 본 개시의 측면에 따르면, MoSi에 상당한 흡수력을 가지며 석영 기판에서 보다 낮은 흡수력을 갖는 것이 유리할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예시한 석영 기판에 대한 흡수력은 11.5㎛의 MoSi 막 흡수 피크 부근에서 상당한 흡수력을 갖지 않는다. 따라서, 11.5㎛ 부근의 파장에서 처리하면, MoSi에서의 열 에너지 축적이 석영에 대해 우선적으로 일어나는 것이 가능하며, 이는 흡수 박막(3)이 없는 기판의 영역에서 열 축적을 최소화함으로써, 본 발명을 사용하는 동안 시스템에 대한 총 열 입력을 최소화할 수 있다.Also, as mentioned above, consideration of absorption of the quartz substrate may also be considered. Quartz substrates used for photomasks can be specially designed to have high transmittance in the deep ultraviolet (DUV) wavelength range (see Figure 3). This is typically achieved by using synthetic fused silica substrates with very low levels of impurities. According to aspects of the present disclosure, it may be advantageous to have significant absorption in MoSi and lower absorption in a quartz substrate. As shown in Figure 3, the absorption for the example quartz substrate does not have significant absorption around the MoSi film absorption peak at 11.5 μm. Therefore, when processing at a wavelength around 11.5 μm, it is possible that thermal energy accumulation in MoSi occurs preferentially over quartz, which minimizes heat accumulation in areas of the substrate without the absorbing thin film 3, making use of the present invention While doing so, the total heat input to the system can be minimized.

대안적으로, 포토마스크(4) 표면의 모든 영역이 원하는 공정 온도에 도달하도록 포토마스크(4)의 석영 기판에 의해 고도로 흡수되는 파장을 선택하는 것이 유리할 수 있다. 석영 대 흡수 박막층의 열적 특성을 고려하면, 재료들 사이에서의 열 전달이 석영에서부터 흡수층으로 우선적으로 일어날 것으로 예상할 수 있다. 이는 석영이 상대적으로 낮은 열 확산율을 갖고, 흡수 박막 필름이 전형적으로 금속 성분을 함유하므로 더 높은 열 확산율을 갖기 때문에 일어날 수 있다. 이 실시예는 흡수 박막과 포토마스크 기판 사이의 온도차가 중요한 경우에 유리할 수 있다. 예를 들어, 흡수 박막 (3)과 기판(4) 간의 상이한 열 확장은 재료들 중 하나 또는 모두의 손상을 초래할 수 있다. 상이한 재료 확장을 갖는 경우, 흡수 박막(3)과 기판(4) 간의 결합을 약화시키고 분리 또는 박리를 야기할 수도 있다. 흡수 박막과 기판 간에 열적 평형이 유익한 경우, 보다 긴 펄스 폭을 사용하는 것은, 공정 온도가 달성됨에 따라, 재료들 사이에서의 열전달(가령, 열 전도)에 충분한 시간을 허용하는 데 있어서 유리할 수 있다.Alternatively, it may be advantageous to select a wavelength that is highly absorbed by the quartz substrate of the photomask 4 such that all areas of the surface of the photomask 4 reach the desired processing temperature. Considering the thermal properties of the quartz versus absorber thin film layers, one would expect heat transfer between the materials to occur preferentially from the quartz to the absorber layer. This may occur because quartz has a relatively low thermal diffusivity, and absorbent thin films typically contain metal components and therefore have a higher thermal diffusivity. This embodiment may be advantageous when the temperature difference between the absorber film and the photomask substrate is significant. For example, differential thermal expansion between the absorber film 3 and the substrate 4 may result in damage to one or both of the materials. With different material extensions, it may weaken the bond between the absorbent thin film 3 and the substrate 4 and cause separation or peeling. If thermal equilibrium between the absorber film and the substrate is beneficial, using longer pulse widths may be advantageous to allow sufficient time for heat transfer (e.g., heat conduction) between the materials as the process temperature is achieved. .

프로세스 파장에서 열 에너지 유동 또는 열 전달이 흡수 박막 (3)에 우선하게 되어, 노출된 전체 영역이 원하는 공정 온도에 도달할 수 있기 때문에, 석영이 상당한 흡수력을 갖는 프로세스 파장에서 작동하는 것이 유리할 수 있다. 이들 기판에 대한 주요 흡수는 일반적으로 0.2㎛ 미만의 파장 또는 8 ㎛를 초과하는 파장에서 일어난다. 보다 짧은 파장은 공기에 의해 거의 흡수될 수 있고 보다 큰 광자 에너지를 가지므로 다중 광자 공정을 생성하기 쉽기 때문에, 짧은 파장은 특히 바람직하지 않을 수 있다. 전술한 바와 같이, 보다 긴 파장은 다중 광자 공정 및 환경 흡수에 대한 가능성을 감소시키기 때문에, 적외선 영역에서 약 1㎛ 내지 약 1000㎛의 파장은 DUV에 비해 바람직할 수 있다.It can be advantageous to operate at process wavelengths where quartz has significant absorption, because at the process wavelength the thermal energy flow or heat transfer takes precedence over the absorbing film (3), allowing the entire exposed area to reach the desired process temperature. . The main absorption for these substrates generally occurs at wavelengths below 0.2 μm or above 8 μm. Shorter wavelengths may be particularly undesirable because shorter wavelengths can be largely absorbed by air and have larger photon energies, making it easier to generate multi-photon processes. As mentioned above, wavelengths of about 1 μm to about 1000 μm in the infrared region may be preferred over DUV because longer wavelengths reduce the potential for multi-photon processing and environmental absorption.

예를 들어, 본 개시의 측면에 따라, 높은 환경 흡수없이 석영 기판에서 높은 흡수를 생성할 수 있는 9㎛ 석영 흡수 피크 부근의 8㎛ 이상의 파장을 선택하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 본 개시의 일 측면에 따르면, "9㎛ 흡수 피크 부근"은, 적외선 영역에서 다른 파장이 수용 가능할지라도, 8㎛ 내지 10㎛ 범위의 파장을 의미한다. 또한, 이 파장은 부분 흡수 코팅막(즉, MoSi)을 갖는 포토마스크에 장점을 제공할 수도 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 예시한 MoSi 재료는 11.5㎛에서의 피크와 비교하여 9㎛ 부근에서 감소된 흡수력을 가지며, 따라서 외부 에너지원(1)으로부터 에너지 빔(2)에 의해 직접 생성된 감소된 열 에너지 또는 온도 상승을 갖는다. 일반적으로, 이 범위의 파장을 사용하는 일정한 에너지 빔(2)의 플루언스에 도달한 막 재료의 온도는 석영에 비해 높은 석영 흡수율과 흡수 박막의 높은 열 확산율 때문에, 석영의 온도와 유사해야 한다. 또한, 이것은 예상되는 열확산 계수의 장점으로 인해 부분 흡수막이 상기 파장 범위에서 상대적으로 높은 흡수 계수를 갖는 경우에도 그럴 것으로 예상한다. 상기 영역에서 그 밖의 다른 파장을 선택하면, 에너지원(1)으로부터 에너지 빔(2)의 직접 흡수에 의해 생성된 재료의 상대적인 열 축적을 변화시킴으로써, 전체적인 열 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.For example, according to aspects of the present disclosure, it may be particularly desirable to select a wavelength of 8 μm or greater near the 9 μm quartz absorption peak, which can produce high absorption in the quartz substrate without high environmental absorption. According to one aspect of the present disclosure, “near the 9 μm absorption peak” means a wavelength in the range of 8 μm to 10 μm, although other wavelengths in the infrared region are acceptable. Additionally, this wavelength may provide advantages for photomasks with partially absorbing coatings (i.e., MoSi). As shown in Figure 2, the illustrated MoSi material has reduced absorption around 9 μm compared to the peak at 11.5 μm, and thus the decrease produced directly by the energy beam (2) from the external energy source (1). has thermal energy or temperature rise. In general, the temperature of the film material reached at the fluence of the constant energy beam 2 using a wavelength in this range should be similar to that of quartz, due to the higher absorption of quartz compared to quartz and the higher thermal diffusivity of the absorbing thin film. Additionally, this is expected to be the case even if the partially absorbing film has a relatively high absorption coefficient in this wavelength range due to the expected thermal diffusion coefficient advantage. By selecting different wavelengths in this region, it is possible to improve the overall heat uniformity by changing the relative heat accumulation of the materials produced by direct absorption of the energy beam 2 from the energy source 1.

오버레이 수정을 위해 파장을 선택하는 경우, 포토마스크의 유형을 고려할 수도 있다. 예를 들어, 다크 필드 마스크를 사용할 경우, 박막에 고도로 흡수된 파장을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 표면의 대부분이 박막으로 덮여 있기 때문에, 오버레이 수정은 박막의 수정에 의해 가장 잘 생성될 수 있다. 클리어 필드 마스크를 사용할 경우, 기판에 의해 고도로 흡수된 파장을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 표면의 대부분이 박막으로 덮이지 않기 때문에, 오버레이 수정은 기판 표면의 수정에 의해 가장 잘 생성될 수 있다. 어느 경우이든, 박막을 갖는 포토마스크의 영역과 박막이 없는 포토마스크의 영역에서 유사한 열 변형을 생성하는 것이 마스크 표면에 걸친 수정을 예측할 수 있어 바람직할 수 있다. When choosing a wavelength for overlay correction, you may also consider the type of photomask. For example, when using a dark field mask, it may be desirable to select a wavelength that is highly absorbed by the thin film. Because most of the surface is covered with a thin film, overlay modifications can best be created by modification of the thin film. When using a clear field mask, it may be desirable to select wavelengths that are highly absorbed by the substrate. Since most of the surface is not covered by a thin film, overlay modifications can best be created by modification of the substrate surface. In either case, it may be desirable to create similar thermal strain in areas of the photomask with the thin film and in areas of the photomask without the thin film so that modifications across the mask surface can be predicted.

본 개시의 특정 측면에 따라 사용하기 위해 설명한 공정은 생산 및 세정 공정에서 포토마스크의 사용에 의해 야기된 오버레이 변화를 수정함으로써, 포토마스크(4)의 사용가능 수명을 증가시킬 수 있다. 생산에서 사용하는 동안 포토마스크가 노광되면, 포토마스크의 박막이 열화될 수 있다. 이러한 막 구성의 변화는 마스크의 오버레이에 시프트를 생성할 수 있다. 생산에서의 사용에 의해 야기된 오버레이 변화를 수정하기 위해 본 발명을 사용하는 것은 펠리클(8)을 통해 유리하게 구현할 수 있다. 이것은 열화된 포토마스크를 교체하기 위해 새로운 포토마스크를 제조하는 것을 필요로 하는 대신에, 생산으로의 포토마스크(4)의 복귀를 가능케 한다. 또한, 포토마스크를 생산에서 제거하고 펠리클막의 손상 및 헤이즈 증가를 포함할 수 있는 그 밖의 다른 이유로 세정을 해야 할 때가 있다. 종래의 세정 공정 시퀀스는 부착된 펠리클의 제거, 세정 및 이후 새로운 펠리클의 부착을 필요로 할 수 있다. 마스크로부터 펠리클을 제거하는 동작은 포토마스크의 오버레이에 변화를 생성할 수 있다. 또한, 습식 세정 처리는 박막을 열화시킬 수 있고, 포토마스크의 오버레이에 영향을 줄 수 있다. 본 개시된 공정의 사용으로, 피처의 위치를 수정하고 펠리클 제거 및 습식 세정으로 손실된 피처 위치를 효과적으로 복구할 수 있다. 세정 후, 다른 펠리클을 포토마스크에 부가할 경우, 포토마스크에 응력을 가하기 때문에 박막내 피처의 위치를 변화시킬 수도 있다. 이 경우, 본 개시된 공정의 측면은, 포토마스크(4)의 오버레이를 수정하기 위해 포토마스크 조립체(102)내의 펠리클(8)을 통해 유리하게 이용할 수 있다.The processes described for use in accordance with certain aspects of the present disclosure can increase the usable life of the photomask 4 by correcting overlay changes caused by use of the photomask in production and cleaning processes. If a photomask is exposed to light during use in production, the thin film of the photomask may deteriorate. This change in film composition can create a shift in the overlay of the mask. The use of the invention to correct overlay changes caused by use in production can advantageously be implemented via a pellicle (8). This allows the return of the photomask 4 to production, instead of requiring manufacturing a new photomask to replace the deteriorated photomask. Additionally, photomasks may need to be removed from production and cleaned for other reasons, which may include damage to the pellicle film and increased haze. A conventional cleaning process sequence may require removal of an attached pellicle, cleaning, and subsequent attachment of a new pellicle. The act of removing a pellicle from a mask can create changes in the overlay of the photomask. Additionally, wet cleaning processes can degrade the thin film and affect the overlay of the photomask. Using the disclosed process, it is possible to correct the position of features and effectively recover feature positions lost with pellicle removal and wet cleaning. After cleaning, when adding another pellicle to the photomask, stress is applied to the photomask, which may change the position of the features in the thin film. In this case, aspects of the disclosed process can advantageously be utilized via the pellicle 8 in the photomask assembly 102 to modify the overlay of the photomask 4.

포토마스크의 오버레이를 수정하는 추가적인 장점은 마스크와 마스크 간의 변화를 개선하는 데 있을 수 있다. 각 마스크에 실시되는 습식 세정의 수는 변화시킬 수 있으며 여러 가지 생산 파라미터에 따라 달라진다. 전형적으로, 포토마스크는 패턴을 생성하는 데 필요한 공정 중에 습식 세정을 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 패턴의 불완전성을 수정하는 보수 공정에 이어서 습식 세정을 실시할 수도 있다. 최종 오버레이는 제조 공정의 누적 효과 및 습식 세정의 수에 따라 달라지게 된다. 이것은 사용 전에 오버레이에 마스크와 마스크 간의 변화를 초래할 수 있다.An additional advantage of modifying the overlay of a photomask may lie in improving the transition from mask to mask. The number of wet cleanings performed on each mask can vary and depends on several production parameters. Typically, photomasks can be wet cleaned during the process necessary to create the pattern, as well as wet cleaned following a repair process to correct pattern imperfections. The final overlay will vary depending on the cumulative effect of the manufacturing process and the number of wet washes. This may result in mask-to-mask changes to the overlay before use.

본 개시의 측면에 따르면, 마스크와 마스크 간의 변화를 개선할 수 있다. 사용 전에 각 마스크를 동일한 오버레이 수준으로 조정하기 위해 서로 다른 양의 오버레이 수정을 상이한 포토마스크에 적용할 수 있다. 포토마스크의 이러한 측면에서의 변화를 더 엄격하게 함으로써, 그 밖의 다른 마스크 파라미터의 수용 가능한 변화가 증가될 수 있다. 예를 들어, 각 포토마스크가 보다 정확한 오버레이를 가지면, 사용하는 동안 수용 가능한 임계 치수 변화가 증가될 수 있다. 이것은 감소된 치수 제어 요구조건이 보다 높은 포토마스크의 수율을 제공할 수 있으므로, 보수 처리와 조합하여 특히 유리할 수 있다.According to aspects of the present disclosure, mask-to-mask variation can be improved. Different amounts of overlay correction can be applied to different photomasks to adjust each mask to the same overlay level before use. By making changes in this aspect of the photomask more stringent, the acceptable changes in other mask parameters can be increased. For example, if each photomask has a more accurate overlay, the acceptable critical dimension changes during use can be increased. This can be particularly advantageous in combination with repair treatments, as reduced dimensional control requirements can provide higher yields of photomasks.

본 개시의 측면에 따른 방법은 포토마스크 흡수 박막의 수정에 적용할 수 있고, 포토마스크 조립체(102)로부터 펠리클(8)을 제거할 필요가 없다. 펠리클화 이후에 흡수 박막의 수정을 실행하면, 본 개시된 공정의 측면을 이용하기 전에 추가적인 습식 세정을 필요로 하지 않는 것을 보장하는 장점이 있다. 예를 들어, 레이저-기반 오버레이 수정은 펠리클막 특성(도 4 참조)에 영향을 주지 않으면서 펠리클막 재료(8)를 통해 수행할 수 있다. 이 경우, 프로세스 파장에서의 펠리클막의 흡수, 및 펠리클막의 표면에서 에너지 빔(2)의 에너지 밀도(플루언스)를 전형적으로 고려한다. 기판 및 기판 필름과 같이, 재료 수정 공정은 일반적으로 손상 임계치를 초과하는 펠리클막의 온도 상승을 생성하지 않는다. 그러나, 펠리클막에 따라, 석영 기판의 경우 9㎛ 흡수 피크 부근에서 펠리클막에 상당한 흡수가 있을 수 있다. 그러나, 펠리클막(8)이 기판(4) 표면의 상부에 위치하기 때문에, 상당한 펠리클막 흡수 영역에서 작동하는 것이 여전히 가능하다.Methods according to aspects of the present disclosure are applicable to modification of photomask absorbent films and do not require removal of pellicle 8 from photomask assembly 102. Performing modifications of the absorbent membrane after pellicleization has the advantage of ensuring that no additional wet cleaning is required prior to utilizing aspects of the disclosed process. For example, laser-based overlay modifications can be performed through the pellicle film material 8 without affecting the pellicle film properties (see Figure 4). In this case, the absorption of the pellicle film at the process wavelength and the energy density (fluence) of the energy beam 2 at the surface of the pellicle film are typically taken into account. As with substrates and substrate films, material modification processes generally do not produce a temperature increase in the pellicle film that exceeds the damage threshold. However, depending on the pellicle film, there may be significant absorption in the pellicle film around the 9㎛ absorption peak for quartz substrates. However, since the pellicle film 8 is located on top of the substrate 4 surface, it is still possible to operate in a significant pellicle film absorption region.

파장 선택에 추가하여, 예를 들어 렌즈(11)로 펠리클막(8)을 통해, 그리고 기판(4) 표면 상에 레이저 빔(12)의 초점을 맞추면, 펠리클막(8)의 상대적인 온도 상승을 감소시킬 수 있다(도 5a 참조). 아래의 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 물질에서의 온도 상승은 표면에 가해진 에너지 빔(2)의 플루언스에 비례할 수 있다.In addition to wavelength selection, focusing the laser beam 12, for example with a lens 11, through the pellicle film 8 and onto the surface of the substrate 4, results in a relative temperature rise of the pellicle film 8. It can be reduced (see Figure 5a). As shown in Equation 1 below, the temperature increase in the material may be proportional to the fluence of the energy beam 2 applied to the surface.

Figure 112017093261126-pct00001
Figure 112017093261126-pct00001

여기서, ΔT는 재료 내의 온도 변화이고, F는 흡수된 레이저 플루언스이다.Where ΔT is the temperature change within the material and F is the absorbed laser fluence.

일정한 강도 또는 빔 펄스 에너지의 경우, 플루언스는 빔 스폿 반경의 제곱에 반비례한다.For constant intensity or beam pulse energy, fluence is inversely proportional to the square of the beam spot radius.

Figure 112017093261126-pct00002
Figure 112017093261126-pct00002

여기서, F는 플루언스이고, E는 에너지이며, r은 기판 표면 상의 빔의 반경이다.where F is the fluence, E is the energy, and r is the radius of the beam on the substrate surface.

전형적으로, 포토마스크(4) 표면 상의 빔 반경(13) 대 펠리클(8)에서의 빔 반경(14)의 비율은 펠리클(8)을 통해 빔(2)의 초점을 맞춤으로써 증가되며, 따라서 포토마스크 기판 표면에 비해 펠리클막 상의 상대적인 플루언스가 감소될 수 있다(도 5b).Typically, the ratio of the beam radius 13 on the surface of the photomask 4 to the beam radius 14 at the pellicle 8 is increased by focusing the beam 2 through the pellicle 8, thus The relative fluence on the pellicle film compared to the mask substrate surface can be reduced (FIG. 5b).

파장을 고려하는 것에 추가하여, 시스템에서 큰 온도 상승(가령, 과도하게 긴 펄스 길이 또는 높은 반복율)을 생성하는 공정 파라미터를 이용하는 것은 펠리클막의 손상 임계치에 의해 제한될 수 있다. 펄스 폭, 상대적인 플루언스, 공정 지속 시간 및 외부 재료 냉각 제어의 사용은 시스템의 온도 상승을 최소화하는 데 사용할 수 있는 공정 파라미터의 예이다.In addition to considering wavelength, the use of process parameters in the system that produce large temperature rises (such as excessively long pulse lengths or high repetition rates) may be limited by the damage threshold of the pellicle membrane. Pulse width, relative fluence, process duration, and the use of external material cooling controls are examples of process parameters that can be used to minimize temperature rise in the system.

MoSi계 부분 흡수 포토마스크의 예에 추가하여, 개시된 공정의 측면은 포토마스크, (석영 만 있고) 흡수 박막은 없는 광학 포토마스크, 및 극자외선(extreme ultra-violet, EUV)과 나노 임프린트 리소그래피(nano-imprint lithography, NIL)용으로 사용되는 것과 같은 차세대 포토마스크를 충분히 흡수하는 장점을 가질 수도 있다. 흡수 박막이 없는 광학 포토마스크는 기본 석영 기판으로 직접 에칭되는 피처를 갖는다. 또한, 나노 임프린트 리소그래피 마스크는 기판 내에 제조된 피처를 가지며, 전형적으로 박막을 갖지 않는다. 이러한 유형의 마스크 모두의 경우, 개시된 공정의 측면은 오버레이의 바람직한 수정을 유도하는 기판에서의 열 변형을 생성하는 데 이용할 수 있다. 박막 광학 포토마스크에 대해서, 개시된 공정의 측면은 흡수재 또는 베이스 기판의 수정에 의해 EUV 포토마스크에 적용할 수 있다. 또한, 다층에 대한 열 변형을 오버레이를 수정하는 데 사용할 수 있는 것도 고려할 수 있다. 그러나, 다층의 변화가 포토마스크의 성능에 영향을 줄 수 있기 때문에, 반사 다층의 열 손상 수준을 고려해야 한다.In addition to examples of MoSi-based partially absorbing photomasks, aspects of the disclosed process include photomasks, optical photomasks (with quartz only) and no absorbing thin film, and extreme ultra-violet (EUV) and nanoimprint lithography (nanoimprint lithography). It may have the advantage of sufficiently absorbing next-generation photomasks such as those used for imprint lithography (NIL). Optical photomasks without an absorbing film have features that are etched directly into the underlying quartz substrate. Additionally, nanoimprint lithography masks have features fabricated within the substrate and typically do not have a thin film. For both of these types of masks, aspects of the disclosed process can be used to create thermal strain in the substrate that leads to desirable modifications of the overlay. For thin film optical photomasks, aspects of the disclosed process can be applied to EUV photomasks by modification of the absorber or base substrate. It is also conceivable that thermal deformation of the multilayers can be used to modify the overlay. However, the level of thermal damage to the reflective multilayer must be considered, as changes in the multilayer can affect the performance of the photomask.

펄스 성형pulse forming

레이저의 펄스 폭, 시간 펄스 형상 및 공간 분포는 재료 변화 공정을 개선하거나 본 발명의 특정 실시예에 따른 처리를 위한 안전한 동작 범위를 증가시키는 데 사용할 수 있다. 보다 짧은 펄스 폭은 시스템(기판 및 환경)에 대한 전체 열 입력을 최소화하는 데 사용할 수 있다. 보다 긴 펄스 폭은 장시간 동안 공정 온도를 유지하여 공정의 균일성을 향상시키고, 상이한 재료들 간의 온도차를 방지하는 데 사용할 수 있다. 경시적인 펄스 형상은 흡수 박막 내의 온도 상승을 제어하는 데 사용할 수 있다. 긴 온도 상승은 2차 효과(가령, 산화)로 이어지게 되는 초기 효과(가령, 어닐링)를 생성하는 데 사용할 수 있다. 또한, 다수의 펄스의 사용은 완전한 처리에 바람직한 빔 에너지를 낮출 수 있어, 보다 긴 펄스 폭을 사용하는 것과 유사하게 기판 손상의 위험을 더욱 감소시킨다. 다중 펄스의 장점은 공정의 실행을 가능케 하면서 1종의 재료의 국부적인 냉각으로 인해 손상을 방지할 수 있는 것이다. 예를 들어, 흡수 박막이 냉각되지 않고 펄스와 펄스 간의 열 축적이 막의 공정 온도에 도달하는 데 사용하는 한편, 펠리클막은 냉각되어 다중 펄스 열 축적을 방지할 수 있다.The pulse width, temporal pulse shape and spatial distribution of the laser can be used to improve material modification processes or increase the safe operating range for processing according to certain embodiments of the invention. Shorter pulse widths can be used to minimize overall heat input to the system (substrate and environment). Longer pulse widths can be used to maintain the process temperature for a long period of time, improving process uniformity and preventing temperature differences between different materials. The temporal pulse shape can be used to control the temperature rise within the absorbing film. Long temperature rises can be used to create initial effects (eg, annealing) that lead to secondary effects (eg, oxidation). Additionally, the use of multiple pulses can lower the beam energy desirable for complete processing, further reducing the risk of substrate damage similar to using longer pulse widths. The advantage of multiple pulses is that they allow the process to be run while preventing damage due to localized cooling of one material. For example, while the absorber film is not cooled and pulse-to-pulse heat build-up is used to reach the process temperature of the film, the pellicle film can be cooled to prevent multi-pulse heat build-up.

레이저 빔의 공간 분포는 공정 윈도우 및 공정 균일성을 증가시키는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 6a는 기판(4) 내에 온도 구배(16)를 생성할 수 있는 가우시안(Gaussian) 공간 분포(15)를 도시하는 한편, 도 6b는 기판(18) 내에서 보다 균일한 온도 상승을 허용하는 플랫 탑 또는 탑햇 공간 분포(17)를 갖는다. 공간 분포는 공정 윈도우를 증가시키는 데 사용할 수 있다. 플랫 탑 또는 탑햇 공간 분포를 가지면, 빔 스폿 내에서 균일한 온도 상승을 허용하는 반면, 가우시안 분포는 전형적으로 빔 스폿 내에서 온도 구배를 생성한다. 기판 손상의 위험을 피하기 위해, 전형적으로 빔의 최대 에너지는 가우시안 분포의 피크에 의해 제한된다. 에너지 변화가 공정과 손상 에너지 준위 간의 에너지 차와 유사한 경우, 가우시안 에너지 분포는 플랫 탑 빔에 비해 재료 손상 수준을 초과할 위험이 더 높을 것으로 예상된다. 또한, 가우시안 분포는 불균일한 재료 변화의 영향을 생성할 수 있는 반면, 탑햇 에너지 분포는 빔의 작업 영역 내에서 보다 균일한 재료 변화를 생성할 것으로 기대된다.Spatial distribution of the laser beam can be used to increase process window and process uniformity. For example, Figure 6A shows a Gaussian spatial distribution 15 that can create a temperature gradient 16 within the substrate 4, while Figure 6B shows a more uniform temperature rise within the substrate 18. It has a flat top or top hat spatial distribution (17) that allows. Spatial distribution can be used to increase the process window. Having a flat top or top hat spatial distribution allows for a uniform temperature rise within the beam spot, whereas a Gaussian distribution typically creates a temperature gradient within the beam spot. To avoid the risk of substrate damage, typically the maximum energy of the beam is limited by the peak of the Gaussian distribution. If the energy change is similar to the energy difference between the process and damage energy levels, a Gaussian energy distribution is expected to have a higher risk of exceeding the material damage level compared to a flat top beam. Additionally, the Gaussian distribution can produce the effect of non-uniform material changes, whereas the top hat energy distribution is expected to produce more uniform material changes within the beam's working region.

열 관리heat management

본 개시의 측면은 열 기반 공정을 포함하기 때문에, 처리된 재료와 가까운 열에 민감한 재료에 대한 손상을 피하기 위해 시스템의 전체 온도를 관리하는 것이 종종 바람직하다. 이것은 펠리클 제거 없이 포토마스크의 재료를 수정하는 처리의 경우에 특히 그러하다. 펠리클막은 전형적으로 낮은 열 손상 임계치를 갖는다. 따라서, 펠리클 재료로 전달될 수 있는 전체 시스템의 온도 축적 및/또는 펠리클 재료의 손상을 피하는데 종종 유용하다. 이것은 마스크 표면과 펠리클막 사이의 펠리클 프레임 및 감싸진 환경을 포함한다.Because aspects of the present disclosure involve heat-based processes, it is often desirable to manage the overall temperature of the system to avoid damage to heat-sensitive materials in close proximity to the processed material. This is especially true for processes that modify the material of the photomask without removing the pellicle. Pellicle membranes typically have a low thermal damage threshold. Therefore, it is often useful to avoid damage to the pellicle material and/or temperature build-up in the overall system that may transfer to the pellicle material. This includes the pellicle frame and enclosed environment between the mask surface and the pellicle membrane.

시스템의 온도 관리는 여러 가지 방식으로 수행할 수 있다. 다음의 예는 샘플 냉각에 대한 몇가지 대표적인 방법을 나타내며, 그 밖의 다른 방법이 존재할 수 있음을 이해해야 한다. 시스템 온도를 관리하는 한 가지 방식은 접촉 냉각에 의한 것이다. 예를 들어, 포토마스크는 마스크의 전면에서 발생된 열을 마스크의 후방을 향해 흡인하는 히트 싱크(heat sink)로서 작용하는 플레이트(19)와 접촉하여 위치될 수 있다(도 7 참조). 이것은 마스크 표면, 펠리클막 및 펠리클 프레임과 마스크 표면 간의 접착제 상부의 환경으로 열이 전달되는 것을 감소시킨다. 냉각은 마스크 및/또는 펠리클 상에 다른 냉각 유체 또는 가스를 유동시킴으로써, 열 전달 유체를 히트 싱크의 입구 포트(21) 및 출구 포트(20)로 유동시키는 것, 마스크 및/또는 펠리클의 일부 또는 전체의 열전 냉각 또는 레이저 유도 냉각, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 열 전달 유체는 물, 에틸렌 글리콜, 공기, 질소, 이들의 조합, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 열 전달 유체일 수 있다.Temperature management of a system can be accomplished in several ways. The following examples represent some representative methods for sample cooling; it should be understood that other methods may exist. One way to manage system temperature is by contact cooling. For example, the photomask may be placed in contact with the plate 19, which acts as a heat sink that draws heat generated at the front of the mask toward the rear of the mask (see Figure 7). This reduces heat transfer to the environment above the mask surface, pellicle membrane, and adhesive between the pellicle frame and the mask surface. Cooling is performed by flowing another cooling fluid or gas over the mask and/or pellicle, thereby flowing a heat transfer fluid to the inlet port 21 and outlet port 20 of the heat sink, part or all of the mask and/or pellicle. It may include thermoelectric cooling or laser-induced cooling, or a combination thereof. The heat transfer fluid may be water, ethylene glycol, air, nitrogen, combinations thereof, or any other heat transfer fluid known in the art.

온도를 제어할 수 있는 또 다른 방식은 강제 대류 냉각에 의한 것이다. 여과된 및/또는 냉각된 가스 또는 액체 유동은 마스크(24)의 일부, 펠리클막(23), 펠리클 프레임 및/또는 접착제 영역(22) 상으로 보내져 이들 재료의 열 에너지 또는 온도 축적을 직접 감소시킬 수 있다 (도 8 참조). 이것은 펠리클막의 손상 위험을 감소시킬뿐만 아니라, 펠리클 프레임 및 펠리클막 접착제로부터의 오염 가스 생성 위험을 감소시킨다. 시스템 열 축적의 하드웨어 제어에 추가하여, 증가된 처리 시간을 허용함으로써, 열 축적을 감소시킬 수 있다. 시스템에 저속 펄스를 인가하거나 일련의 펄스 적용 사이에 지연을 허용하면, 전체 시스템 온도의 임계 수준을 초과하는 상승없이 주입된 열을 제거할 수 있다.Another way to control temperature is by forced convection cooling. The filtered and/or cooled gas or liquid flow may be directed onto portions of the mask 24, pellicle membrane 23, pellicle frame and/or adhesive area 22 to directly reduce thermal energy or temperature build-up in these materials. (see Figure 8). This not only reduces the risk of damage to the pellicle membrane, but also reduces the risk of contaminating gas generation from the pellicle frame and pellicle membrane adhesive. In addition to hardware control of system heat build-up, heat build-up can be reduced by allowing for increased processing time. By applying slow pulses to the system or allowing a delay between the applications of a series of pulses, the injected heat can be removed without raising the overall system temperature beyond a critical level.

펄스와 펄스 간(pulse-to-pulse)의 열 에너지 또는 온도 축적 역시 유리하게 제어할 수 있고, 흡수 박막, 기판 및/또는 인접한 재료의 열적 특성에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 단위 시간당 표면에 입사되는 레이저 펄스의 수를 감소시켜 펄스와 펄스 간의 열 발산을 제어할 수 있다. 이 온도 상승은 또한 인접한 레이저 펄스들 사이의 거리를 증가시켜 제어할 수 있다. 재료가 펄스와 펄스 간의 열 에너지 축적(가령, 펠리클막 재료)에 특히 민감한 인접한 펄스들 간에 큰 횡방향 변위를 갖는 것이 특히 바람직할 수 있다. 이 경우, 공정은 전형적으로 목표 표면의 원하는 재료 수정을 얻기 위해 레이저 빔(2)을 거의 동일한 위치에 다수회 위치시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 제 1일련의 레이저 펄스는 상대적으로 큰 측면 분리를 통해 표면에 노출된다(도 9a 참조). 동일한 영역에 걸친 제 2통로에는 제 1세트의 스폿에 대해 약간 시프트되는 추가적인 일련의 레이저 펄스가 배치된다(도 9b 참조). 이 공정은 전체 영역이 레이저 펄스에 노출될 때까지 계속된다(도 9c 참조). 기판(4) 표면을 완전히 노출시키기 위해, 본 개시의 측면에 따라 제 2방향으로의 중첩을 이용할 수 있다(도 9d 참조). 본 개시의 측면에 따르면, 특히 재료 수정 공정이 공정 완료를 위해 다중 펄스를 포함하는 것이 바람직한 경우, 이 전체 공정은 반복되고 및/또는 통로들 간의 오버랩이 증가된다. 도시된 바와 같이 표면에 대한 빔의 위치를 변화시키는 것은 빔을 이동시키고 및/또는 기판을 이동시킴으로써 달성할 수 있다. 또한, 마스크에 걸쳐서 보다 체계적으로 분포된 방식으로 펄스를 인가하면, 포토마스크(4) 상의 열 에너지 또는 온도 축적의 가능성을 더욱 감소시킬 수 있다(도 9e 참조).Thermal energy or temperature accumulation from pulse-to-pulse can also be advantageously controlled and can be varied depending on the thermal properties of the absorbing film, substrate and/or adjacent materials. In general, heat dissipation between pulses can be controlled by reducing the number of laser pulses incident on the surface per unit time. This temperature rise can also be controlled by increasing the distance between adjacent laser pulses. It may be particularly desirable for materials to have large lateral displacements between adjacent pulses, making them particularly sensitive to pulse-to-pulse thermal energy accumulation (e.g., pellicle film materials). In this case, the process typically involves positioning the laser beam 2 at approximately the same location multiple times to obtain the desired material modification of the target surface. For example, a first series of laser pulses is exposed to the surface through relatively large lateral separation (see Figure 9a). A second passage spanning the same area is arranged with an additional series of laser pulses slightly shifted relative to the first set of spots (see Figure 9b). This process continues until the entire area is exposed to the laser pulse (see Figure 9c). To fully expose the substrate 4 surface, overlap in a second direction may be used according to aspects of the present disclosure (see Figure 9D). According to aspects of the present disclosure, this entire process is repeated and/or the overlap between passages is increased, especially if the material modification process is desired to include multiple pulses to complete the process. Changing the position of the beam relative to the surface as shown can be accomplished by moving the beam and/or moving the substrate. Additionally, applying pulses in a more systematically distributed manner across the mask can further reduce the potential for thermal energy or temperature build-up on the photomask 4 (see Figure 9E).

기술 조합 combination of skills

본 발명은 표면 준비 또는 환경적인 제어 기술과 겸용하여 레티클의 수명을 연장하는 데 사용할 수 있다. 이러한 기술 중 일부는 펠리클 장착 전의 처리를 필요로 할 수 있는 한편, 그 밖의 다른 기술은 포스트 렐리클화(post-pellicalization)를 실행할 수도 있다. 예를 들어, 본 발명과 겸용하여 표면 준비 방법은 증가된 재료 수정 결과를 제공할 수 있다. 이러한 공정 영향은 예를 들어, 흡수 박막에 교대로 재료를 포함시키거나 흡수 박막에서 열 축적을 강화시키는 것에서 초래될 수 있다.The present invention can be used in combination with surface preparation or environmental control techniques to extend the life of a reticle. Some of these techniques may require processing prior to pellicle placement, while others may perform post-pellicalization. For example, surface preparation methods in conjunction with the present invention may provide increased material modification results. These process effects may result, for example, from alternating materials in the absorber film or from enhanced heat accumulation in the absorber film.

환경적인 제어 기술 역시 본 발명의 방법과 조합하여 사용할 수 있다. 펠리클 및 프리 펠리클의 내부 및 외부 모두의 환경을 제어하는 기술은 본 발명의 재료 수정 공정과 조합하여 사용할 수 있다. 일 실시예는 박막 흡수재와 반응하여 재료 특성을 변화시키는 가스로 펠리클 하의 환경을 교체하는 것을 포함할 수 있다. 이것은 펠리클 프레임 상의 여과된 벤트를 통한 가스 교환에 의한 펠리클 제거없이 실행할 수 있다. 추가적으로, 본 발명과 겸용하여 펠리클의 내부 또는 외부에서 비활성 환경을 유지하여 표면 재료 변화 공정에 비해 벌크 흡수재 특성을 향상시키는 것이 유리할 수 있다. 이들 조합 공정은 예를 들어 상대적인 오버레이 변화 또는 피처 시프트의 방향을 증가시킬 수 있다.Environmental control techniques can also be used in combination with the method of the present invention. Techniques for controlling the environment both internal and external to the pellicle and pre-pellicle can be used in combination with the material modification process of the present invention. One embodiment may include replacing the environment under the pellicle with a gas that reacts with the thin film absorber and changes the material properties. This can be done without pellicle removal by gas exchange through filtered vents on the pellicle frame. Additionally, in conjunction with the present invention, it may be advantageous to maintain an inert environment inside or outside the pellicle to improve bulk absorbent properties compared to surface material modification processes. These combined processes can, for example, increase the direction of relative overlay changes or feature shifts.

메트롤로지metrology

본 개시의 측면에 따른 방법은 중요한 공정 파라미터를 모니터링하고 및/또는 재료 수정 공정의 진행 또는 완료를 평가하기 위해 메트롤로지와 조합하여 사용할 수 있다. 기판 재료에서 국부적으로 발생한 온도의 측정은, 예를 들어 재료 변화와 조합하여 사용할 수 있다. 온도 관련 측정 손상의 위험을 확인하기 위해, 공정 적용 전에 온도 측정을 평가할 수 있다. 또한 이러한 온도는 공정 제어를 확인하고 및/또는 재료 손상의 위험을 줄이기 위해 재료 수정 공정 동안 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 기판 및/또는 흡수막의 온도는 공정 중에 모니터링되고, 원하는 공정을 유지하거나, 너무 큰 온도 축적이 감지되면 공정을 턴오프시키기 위해 인가된 에너지의 제어를 피드백할 수 있다. 온도를 모니터링하는 다수의 장치 및 방법이 존재하며, 접촉(30)(가령, 열전쌍) 및 비접촉(29)(가령, 적외선 카메라) 장치와 방법을 포함한다(도 10 참조).Methods according to aspects of the present disclosure can be used in combination with metrology to monitor critical process parameters and/or evaluate the progress or completion of a material modification process. Measurement of the temperature generated locally in the substrate material can be used, for example, in combination with material changes. To determine the risk of temperature-related measurement damage, temperature measurements can be evaluated prior to process application. These temperatures can also be monitored during the material modification process to ensure process control and/or reduce the risk of material damage. For example, according to certain embodiments of the invention, the temperature of the substrate and/or absorber film may be monitored during the process and the applied energy may be controlled to maintain the desired process or to turn the process off if too large a temperature buildup is detected. You can give feedback. A number of devices and methods exist for monitoring temperature, including contact (30) (e.g., thermocouples) and non-contact (29) (e.g., infrared cameras) devices and methods (see FIG. 10).

또한, 메트롤로지 장치(31) 및 방법은 본 개시의 측면에 따라, 에너지 빔(2)이 기판(4)에 인가되기 전, 도중 및/또는 후에, 재료 또는 기판 및/또는 기판에 인접한 재료의 성능 특성을 분석하거나 모니터링하기 위해 사용할 수 있다(도 11). 예를 들어, 포토마스크 상의 피처의 위치 측정은 처리 전에 오버레이 오차를 계산하는 데 사용할 수 있다. 이것은 국부적인 또는 전체적인 오버레이 오차를 수정하는 데 필요한 재료 수정 수준을 결정하는 데 사용할 수 있다. 또한, 이것은 원하는 변화를 유도하기 위해 포토마스크의 이산된 영역에 가해지는 정확한 에너지 또는 펄스의 수를 결정하는 데도 사용할 수 있다. 또한, 이 메트롤로지는 처리 중에 오버레이를 모니터링하고, 조정이 사전 정의된 공정 한계 내에 있는 경우, 정보를 공정에 피드백하거나 공정을 정지시키는 데 사용할 수 있다. 또한, 펠리클막의 재료 특성을 모니터링하여 펠리클 재료에 악영향이 생기는 지도 결정할 수 있다. 이 정보는 공정 온도를 제한하기 위해 처리 전에 사용하거나, 손상이 관찰된 경우, 공정을 정지시키기 위해 처리 중에 사용할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 편광분석기를 사용하여 펠리클막, 흡수막 및 기판 표면의 재료 반응을 측정할 수 있다. 다음에, 이 데이터는 필름 두께, 투과율 및 위상을 포함한 원하는 재료 특성을 계산하는 데 사용할 수 있다. 측정 장치가 공정 에너지원과 공통의 광 경로를 공유하는 것이 가능하다(도 12). 예를 들어, 에너지원(1)은 빔 분할 장치(33)를 이용하여 측정 장치(31)의 경로에 결합될 수 있다. 또한, 추가의 광학 요소(2)는 도 12에 도시된 바와 같이, 메트롤로지 데이터를 적절하게 수집하는 데 유익할 수도 있다.Additionally, in accordance with aspects of the present disclosure, the metrology apparatus 31 and method may be used to treat a material or a substrate and/or a material adjacent the substrate before, during and/or after the energy beam 2 is applied to the substrate 4. It can be used to analyze or monitor the performance characteristics of (Figure 11). For example, measuring the positions of features on a photomask can be used to calculate overlay error before processing. This can be used to determine the level of material correction needed to correct local or global overlay errors. Additionally, it can be used to determine the exact energy or number of pulses to be applied to discrete areas of the photomask to induce the desired change. Additionally, this metrology can be used to monitor overlays during processing and feed information back to the process or stop it if adjustments are within predefined process limits. Additionally, by monitoring the material properties of the pellicle membrane, it is possible to determine whether any adverse effects occur on the pellicle material. This information can be used before processing to limit process temperature, or during processing to stop the process if damage is observed. For example, one or more polarization analyzers can be used to measure the material response of the pellicle film, absorber film, and substrate surface. Next, this data can be used to calculate desired material properties including film thickness, transmittance, and topology. It is possible for the measurement device to share a common optical path with the process energy source (Figure 12). For example, the energy source 1 may be coupled to the path of the measuring device 31 using a beam splitting device 33 . Additionally, additional optical elements 2 may be beneficial to properly collect metrology data, as shown in FIG. 12 .

예를 들어, 포토마스크의 경우에, 다수의 메트롤로지를 본 발명의 특정 실시예에 따른 재료 수정 공정에 통합시킬 수 있다. 예를 들어, 전체 포토마스크 레티클의 오버레이 오차를 확인하는 것에 의해, 처리 온도의 요구조건을 규정할 수 있다. 포토마스크 상의 국부적인 또는 전체적인 오버레이 변화를 확인하는 것은, 공정 적용을 위한 측방향 치수 및 포토마스크에 걸쳐서 상이한 위치/섹션을 처리하는 데 필요한 다중 에너지 준위를 결정하는 데 사용할 수 있다. 또한, 초기에 낮은 에너지 공정을 적용하여 공정에 대한 포토마스크 피처의 반응을 측정하는 것이 유익할 수 있다. 일단 특정 마스크에 대한 반응의 크기가 측정되면, 다음에 이 정보를 사용하는 추가적인 처리를 적용할 수 있다. 이것은 포토마스크의 오버레이를 수정하기 위한 최상의 공정을 결정할 때, 마스크당 반응을 고려할 수 있게 한다.For example, in the case of photomasks, multiple metrology may be incorporated into the material modification process according to certain embodiments of the present invention. For example, by identifying the overlay error of the entire photomask reticle, processing temperature requirements can be specified. Identifying local or global overlay changes on a photomask can be used to determine the lateral dimensions for process applications and the multiple energy levels needed to process different locations/sections across the photomask. Additionally, it may be beneficial to initially apply a low energy process to measure the response of the photomask features to the process. Once the magnitude of the response to a particular mask has been measured, further processing can then be applied using this information. This allows the per-mask response to be considered when determining the best process for modifying the overlay of the photomask.

세정되는 표면에 인접한 재료의 특성을 모니터링하는 데 본 개시의 특정 측면에 따른 메트롤로지를 사용하기도 한다. 예를 들어, 펠리클막의 손상 위험을 감소시키기 위해 포토마스크 상부의 펠리클막의 온도를 모니터링할 수 있다. 또한, 펠리클막의 투과 특성은 처리 도중이나 후에 처리 효과를 얻기 위해 사용할 수 있다.Metrology according to certain aspects of the present disclosure may also be used to monitor properties of materials adjacent to the surface being cleaned. For example, the temperature of the pellicle film on top of the photomask can be monitored to reduce the risk of damage to the pellicle film. Additionally, the permeability properties of the pellicle membrane can be used to achieve treatment effects during or after treatment.

본 개시의 하나 이상의 측면들을 실시할 경우, 당업자가 인식하는 바와 같이, 전술한 메트롤로지 예들은 본 발명을 모두 포함하도록 의도한 것은 아니다. 오히려, 이들 예는 단지 본 개시에 따른 일부 방법 내에서 메트롤로지의 사용을 나타낸다.As those skilled in the art will recognize when practicing one or more aspects of the present disclosure, the foregoing metrology examples are not intended to be exhaustive. Rather, these examples merely represent the use of metrology within some methods according to the present disclosure.

메트롤로지 장치(31), 외부 에너지원(1) 또는 이들의 조합은 이들의 제어를 위한 제어기(40)에 작동적으로 결합될 수 있다. 제어기(40)는 메트롤로지 장치(31), 외부 에너지원 또는 이들 모두의 작동 또는 제어를 수행하기 위해 특별히 만든 임의의 프로세서일 수 있다. 제어기(40)는 단일 하우징, 또는 여기 및 메트롤로지 장치 전체에 걸쳐서 분포된 다수의 하우징에 내장될 수 있음을 이해할 것이다. 추가로, 모듈 제어기(310)는 파워 일렉트로닉스, 사전 프로그래밍된 논리 회로, 데이터 처리 회로, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 소프트웨어, 펌웨어, 입/출력 처리 회로, 이들의 조합, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 제어기의 구조를 포함할 수 있다.The metrology device 31, the external energy source 1 or a combination thereof may be operatively coupled to a controller 40 for their control. Controller 40 may be any processor specifically designed to perform operation or control of metrology device 31, an external energy source, or both. It will be appreciated that the controller 40 may be housed in a single housing, or multiple housings distributed throughout the excitation and metrology apparatus. Additionally, module controller 310 may include power electronics, preprogrammed logic circuitry, data processing circuitry, volatile memory, non-volatile memory, software, firmware, input/output processing circuitry, combinations thereof, or any known in the art. It may include the structure of other controllers.

제어기(40)는 본원에 기재된 임의의 방법 또는 기능을 수행하거나 제어하도록 구성할 수 있음을 이해할 것이다. 추가로, 제어기(40)에 의해 명령이 실행될 때, 제어기(40)가 본원에서 설명한 방법 또는 기능 중 임의의 것을 수행 또는 제어하도록, 비일시적(non-transient) 기계 판독가능한 명령을 포함하는 제조 물품을 구성할 수 있음을 이해할 것이다.It will be appreciated that controller 40 may be configured to perform or control any method or function described herein. Additionally, an article of manufacture comprising non-transient machine readable instructions that, when executed by controller 40, cause controller 40 to perform or control any of the methods or functions described herein. You will understand that you can configure .

장치Device

본 개시의 측면에 따른 재료 수정을 위한 특정 방법은 본원에 기재된 장치의 다양한 측면을 이용하여 실시할 수 있다. 그러한 기판 조작 장치(130)의 일례는, 도 13에 도시된 바와 같이, 외부 에너지원(1)에 대해 기판(4) 샘플을 위치결정하기 위해 이송대(34)를 사용하여 하나 이상의 이동 축을 따라 기판(4) 재료의 로봇 핸들링(35) 및/또는 기판(4)의 이동을 추가적으로 포함한다. 로봇 핸들링은 위치들 사이에서 기판(4)을 이송하기 위한 기판-파지단 이펙터(36)를 포함할 수 있다. 이 장치(130)는, 예를 들어 전술한 하나 이상의 메트롤로지를 포함할 수 있고 및/또는, 재료 수정 공정 동안 기판 및/또는 인접한 재료의 온도를 제어하는 방식을 포함할 수 있다. 또한, 이 장치는 기판을 스테이징 시스템에, 그리고 따라서 레이저 빔(2)에 표출시키는 데 사용하는 메트롤로지를 포함할 수 있다. 또한, 이 메트롤로지는 컴퓨터 제어형 시각 인식 시스템을 포함할 수도 있다. 추가로, 이 장치는 레이저, 모션 및/또는 메트롤로지의 컴퓨터 제어를 이용할 수도 있고, 재료 수정 공정의 소프트웨어 기반 레시피 제어(recipe control)를 제공할 수도 있다. 레이저 에너지원의 제어는, 예를 들어 레이저 펄스가 인가될 때뿐만 아니라, 공정 중에 인가되는 에너지의 양을 제어하는 것을 포함할 수 있다.Certain methods for modifying materials according to aspects of the present disclosure may be practiced using various aspects of the devices described herein. One example of such a substrate manipulation device 130 uses a conveyor 34 to position a substrate 4 sample relative to an external energy source 1 along one or more axes of movement, as shown in FIG. 13 . It additionally includes robotic handling 35 of the substrate 4 material and/or movement of the substrate 4 . Robotic handling may include a substrate-grip end effector 36 for transferring the substrate 4 between locations. The device 130 may include, for example, one or more of the metrology described above and/or may include a way to control the temperature of the substrate and/or adjacent material during the material modification process. Additionally, the device may comprise a metrology used to present the substrate to the staging system and thus to the laser beam (2). Additionally, the metrology may include a computer-controlled visual recognition system. Additionally, the device may utilize computer control of lasers, motion and/or metrology, and may provide software-based recipe control of the material modification process. Controlling the laser energy source may include, for example, controlling the amount of energy applied during the process, as well as when the laser pulse is applied.

레티클 제작 공정Reticle manufacturing process

본 개시의 측면에 따른 방법 및/또는 장치는 포토마스크 표면 상의 오버레이의 수정을 포함하는 새로운 레티클 제조 공정의 일부로서 사용할 수 있다. 본 개시의 측면에 따르면, 재료 수정 공정은 포토마스크 보수 처리를 포함한 포토마스크 제조 공정 동안 또는 그 후에 오버레이를 조정하는 데 사용할 수 있다. 포토마스크는 가공 전에 펠리클화될 수도 있거나 되지 않을 수도 있다. 특정 실시예는 또한 세정 공정 후에 포토마스크에 적용할 수도 있다. 본 개시의 측면에 따르면, 습식 세정 공정에서 초래되는 오버레이 변화를 수정하는 데 재료 수정을 사용할 수 있다. 결과적으로, 이 공정은 생산에 사용할 수 있도록, 원하는 사양으로 포토마스크를 가져오기 위해 오버레이를 수정하는 데 사용할 수 있다. 본 개시의 그 밖의 다른 측면들은 생산에서의 사용에 의해 야기된 오버레이 변화를 수정하기 위해 생산에서 레티클이 사용된 후에 이용할 수 있다. 이 공정은 펠리클을 통해 적용되어 오버레이를 교정함으로써, 펠리클 세정 공정을 피할 수 있다. 이 실시예에서, 개시된 공정의 측면은 추가적인 습식 세정 공정 및/또는 재펠리클화(들)을 피함으로써, 현재 달성 가능한 것 이상으로 포토마스크의 수명을 연장시킬 수 있다. 사양을 벗어난 포토마스크는 폐기해야 하기 때문에 통상적으로 복제 포토마스크 세트가 필요하다. 따라서, 개시된 방법은 또한 제조 실행을 완료하기 위해 포토마스크의 유효 수명을 연장하고 복제 마스크에 대한 요구조건을 감소시킴으로써 비용 절감을 제공할 수도 있다.Methods and/or devices according to aspects of the present disclosure may be used as part of a new reticle manufacturing process that includes modification of an overlay on a photomask surface. According to aspects of the present disclosure, a material modification process may be used to adjust the overlay during or after a photomask manufacturing process, including photomask repair processing. The photomask may or may not be pellicleated prior to processing. Certain embodiments may also be applied to photomasks after a cleaning process. According to aspects of the present disclosure, material modifications may be used to correct overlay changes resulting from wet cleaning processes. As a result, this process can be used to modify the overlay to bring the photomask to the desired specifications for use in production. Other aspects of the present disclosure can be used after a reticle has been used in production to correct overlay changes caused by use in production. This process is applied through the pellicle to correct the overlay, thus avoiding the pellicle cleaning process. In this embodiment, aspects of the disclosed process can extend the life of the photomask beyond what is currently achievable, by avoiding additional wet cleaning processes and/or re-pellicling(s). Since photomasks that are out of specification must be discarded, a set of duplicate photomasks is typically required. Accordingly, the disclosed method may also provide cost savings by extending the useful life of the photomask and reducing the requirement for replica masks to complete a manufacturing run.

본 개시의 특정 측면에 따른 새로운 포토마스크 레티클 제조 방법은 포토마스크(4)의 흡수 박막(3) 특성을 수정하기 위해 위에서 논의한 하나 이상의 방법을 이용하는 장치를 포함한다. 본 개시의 측면에 따른 전형적인 레티클 제조 공정은 제조 동안 포토마스크에 가해지는 다중 습식 세정 공정을 포함한다. 습식 세정 공정의 수는 마스크마다 다르므로, 마스크들 간에 최종 오버레이 변화가 있다. 본 개시의 일 측면은 마스크들 간의 최종 오버레이 변화가 감소되도록 각 포토마스크의 오버레이를 상이한 양으로 전체적으로 변화시키기 위해 전술한 하나 이상의 재료 수정 방법을 이용한다. 본 개시의 다른 측면에 따르면, 개시된 방법 중 하나 이상을 포함하는 레티클 제조 공정은 오버레이 오차를 (전체적으로 또는 국부적으로) 감소시켜 포토마스크(4)의 유효 수명을 연장시키는 데 사용할 수 있다.A new photomask reticle manufacturing method according to certain aspects of the present disclosure includes an apparatus that utilizes one or more of the methods discussed above to modify the properties of the absorbent thin film 3 of the photomask 4. A typical reticle manufacturing process according to aspects of the present disclosure includes multiple wet cleaning processes applied to the photomask during manufacturing. Because the number of wet cleaning processes varies from mask to mask, there is final overlay variation between masks. One aspect of the present disclosure utilizes one or more of the material modification methods described above to globally vary the overlay of each photomask by a different amount such that the final overlay variation between masks is reduced. According to another aspect of the present disclosure, a reticle manufacturing process comprising one or more of the disclosed methods can be used to extend the useful life of the photomask 4 by reducing overlay errors (globally or locally).

마스크와 마스크 간의 광학 성능의 다양성에 추가하여, 각 습식 세정 공정은 단일 포토마스크 표면에 걸친 재료 특성에 변동성을 추가할 수 있다. 제조 및/또는 습식 세정 처리 후에 단일 포토마스크 상의 오버레이의 변동성이 수용 가능한 한계를 벗어날 가능성이 있다. 이것은 습식 세정 공정의 수가 증가함에 따라 특히 그러하다. 본 개시의 일 측면에 따르면, 포토마스크의 오버레이의 균일성을 향상시키기 위해 전술한 하나 이상의 재료 수정 방법을 이용하는 장치를 포함하는 새로운 포토마스크 레티클 제조 공정이 제공된다. 이것은 전체 포토마스크에 걸쳐서 불균일한 변화 또는 오버레이내 하나 이상의 국부적인 변화를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 불균일한 재료 변화는 포토마스크의 오버레이내 불균일성을 수정함으로써 포토마스크의 유효 수명을 연장시키는 데 사용된다.In addition to the variation in optical performance from mask to mask, each wet cleaning process can add variability to material properties across a single photomask surface. It is possible that the variability of the overlay on a single photomask after manufacturing and/or wet cleaning processing is outside acceptable limits. This is especially true as the number of wet cleaning processes increases. According to one aspect of the present disclosure, a new photomask reticle manufacturing process is provided that includes an apparatus that utilizes one or more of the material modification methods described above to improve the uniformity of the overlay of the photomask. This may include creating non-uniform changes across the entire photomask or one or more localized changes within the overlay. According to certain embodiments of the present invention, non-uniform material changes are used to extend the useful life of a photomask by correcting non-uniformities within the overlay of the photomask.

본 발명의 특정 실시예에 따르면, 새로운 레티클 웨이퍼 제조 공정은 포토마스크의 수명을 연장시킴으로써 제품 제조를 위한 추가적인 마스크 또는 마스크 세트의 사용을 감소시킨다.According to certain embodiments of the present invention, a new reticle wafer manufacturing process extends the life of photomasks, thereby reducing the use of additional masks or sets of masks for product manufacturing.

본 발명의 많은 특징 및 장점은 상세한 설명으로부터 명백하며, 따라서 첨부한 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 발명의 그러한 모든 특징 및 장점을 포함하도록 의도하였다. 추가로, 많은 수정 및 변형이 당업자에게 용이하게 일어날 것이므로, 본 발명을 도시하고 설명한 정확한 구성 및 동작으로 제한하는 것은 바람직하지 않으며, 따라서 모든 적절한 수정 및 균등물이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 여길 수 있다.Many features and advantages of the invention are apparent from the detailed description, and it is therefore intended that the appended claims cover all such features and advantages of the invention as fall within its true spirit and scope. Additionally, since many modifications and variations will readily occur to those skilled in the art, it is not desired to limit the invention to the exact construction and operation shown and described, and thus all suitable modifications and equivalents are to be considered within the scope of the invention. there is.

본원에서 값의 범위를 열거한 것은 단지 본원에 달리 지시하지 않는 한, 범위 내에 드는 각 개별 값을 개별적으로 언급하는 약식 방법으로서 기능하도록 의도하였으며, 각 개별 값은 본원에서 개별적으로 인용한 것처럼 명세서에 통합된다. 본원에 기재된 모든 방법은 본원에서 달리 지시하지 않는 한 임의의 적절한 순서로 실행할 수 있거나, 그렇지 않으면 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않는다.Recitation of ranges of values herein are intended to serve only as a shorthand method of referring individually to each individual value within the range, unless otherwise indicated herein, and each individual value is listed in the specification as if it were individually recited herein. It is integrated. All methods described herein can be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context.

달리 명시하지 않는 한, 본원에서 사용한 "실질적으로"란 단어는 "상당한 정도의 범위" 또는 "많이는 아니지만 특정되는 전체적으로 필요한 것"을 의미한다.Unless otherwise specified, the word "substantially" as used herein means "to a significant extent" or "to the extent necessary but not as much as specified."

전술한 설명은 개시된 시스템 및 기술의 예를 제공하는 것으로 이해할 것이다. 그러나, 상세하게는 본 개시의 다른 구현예가 전술한 예와 다를 수 있는 것으로 생각된다. 개시 또는 그의 예에 대한 모든 언급은 그 시점에서 논의되는 특정한 예를 언급하고자 의도한 것이고, 보다 일반적으로는 본 개시의 범위에 대한 어떤 제한을 암시하려는 것은 아니다. 특정한 특징에 대한 구별 및 비방의 모든 언어는 그러한 특징에 대한 선호가 부족함을 나타내려는 것이지만, 달리 명시하지 않는 한, 본 개시의 범위로부터 전적으로 배제하는 것은 아니다.It will be understood that the foregoing description provides examples of the disclosed systems and techniques. However, it is contemplated that other implementations of the present disclosure may differ in detail from the examples described above. Any reference to the disclosure or examples thereof is intended to refer to the specific example being discussed at the time and is not intended to imply any limitation on the scope of the disclosure more generally. Any language of distinction or disparagement regarding a particular feature is intended to indicate a lack of preference for such feature, but is not intended to exclude it entirely from the scope of the present disclosure, unless otherwise specified.

Claims (20)

포토마스크의 성능 특성을 향상시키는 방법으로서,
상기 포토마스크는 그 위에 배치된 하나 이상의 피처(feature)를 갖고,
상기 하나 이상의 피처는 연관된 설계 위치를 가지며,
상기 하나 이상의 피처의 위치와 상기 연관된 설계 위치 사이의 거리는 상기 하나 이상의 피처의 위치 오차를 규정하고, 상기 방법은,
상기 포토마스크의 가장 높은 흡수 계수와 실질적으로 일치하는 파장을 갖는 전자파 방사선을 상기 포토마스크를 향해 보내는 단계와;
상기 전자파 방사선의 입사를 통해 상기 포토마스크에서 열 에너지 증가를 발생시키는 단계와;
상기 포토마스크에서의 열 에너지 증가의 발생 결과로서 상기 위치 오차를 감소시키는 단계;를 포함하며,
상기 포토마스크 상에 부분 흡수 박막이 배치되고, 상기 하나 이상의 피처는 상기 부분 흡수 박막에 포함되고,
상기 하나 이상의 피처는 제 1위치에 배치된 제 1피처 및 상기 제 1위치와 상이한 제 2위치에 배치된 제 2피처를 포함하고, 상기 방법은
상기 제 1피처의 위치 오차를 제 1양만큼 감소시키는 단계와;
상기 제 2피처의 위치 오차를 제 2양만큼 감소시키는 단계를 더 포함하며,
여기서, 상기 제 1양은 상기 제 2양과 다른 방법.
As a method of improving the performance characteristics of a photomask,
The photomask has one or more features disposed thereon,
The one or more features have an associated design location,
The distance between the location of the one or more features and the associated design location defines a location error of the one or more features, the method comprising:
directing electromagnetic radiation having a wavelength substantially matching the highest absorption coefficient of the photomask toward the photomask;
generating an increase in thermal energy in the photomask through incidence of the electromagnetic radiation;
Reducing the position error as a result of increased thermal energy in the photomask,
A partially absorbing thin film is disposed on the photomask, and the one or more features are included in the partially absorbing thin film,
The one or more features include a first feature disposed at a first location and a second feature disposed at a second location different from the first location, the method comprising:
reducing a position error of the first feature by a first amount;
Further comprising reducing the position error of the second feature by a second amount,
wherein the first amount is different from the second amount.
제 1항에 있어서,
상기 전자파 방사선을 상기 포토마스크의 상부에 위치된 재료를 통해 보내는 단계를 더 포함하는 방법.
According to clause 1,
The method further comprising directing the electromagnetic radiation through a material located on top of the photomask.
제 2항에 있어서,
상기 포토마스크는 적어도 부분적으로 펠리클 내에 감싸져 있고, 상기 재료는 펠리클막(pellicle film)인 방법.
According to clause 2,
The method of claim 1, wherein the photomask is at least partially enclosed within a pellicle, and the material is a pellicle film.
제 1항에 있어서,
상기 전자파 방사선은 8 마이크로미터를 초과하는 레이저 파장인 방법.
According to clause 1,
The method of claim 1, wherein the electromagnetic radiation is a laser wavelength exceeding 8 micrometers.
제 1항에 있어서,
상기 포토마스크는 석영 포토마스크이고, 상기 전자파 방사선 파장은 약 9 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 방법.
According to clause 1,
The method of claim 1, wherein the photomask is a quartz photomask, and the electromagnetic radiation wavelength is about 9 micrometers.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 박막은 부분적으로 광을 흡수하는 방법.
According to claim 1,
The thin film partially absorbs light.
제 1항에 있어서,
상기 위치 오차의 감소는 탈수, 산화, 어닐링 및 치밀화 중 하나 이상의 결과인 방법.
According to clause 1,
The method of claim 1 , wherein the reduction in position error is a result of one or more of dehydration, oxidation, annealing, and densification.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 포토마스크는 다수의 재료를 포함하고, 상기 전자파 방사선은 레이저 빔이며, 상기 레이저 빔은 상기 다수의 재료 중 2종 이상의 재료의 가장 높은 흡수 계수와 실질적으로 일치하는 파장을 갖는 방법.
According to clause 1,
The method of claim 1, wherein the photomask includes a plurality of materials, the electromagnetic radiation is a laser beam, and the laser beam has a wavelength that substantially matches the highest absorption coefficient of two or more of the plurality of materials.
포토마스크의 광학 특성을 향상시키는 방법으로서,
상기 포토마스크의 가장 높은 흡수 계수와 실질적으로 일치하는 파장을 갖는 전자파 방사선을 상기 포토 마스크를 향해 보내는 단계와;
상기 전자파 방사선의 입사에 대응하여 상기 포토마스크에서 열 에너지 증가를 발생시키는 단계와;
상기 포토마스크 상의 제 2피처에 관한 상기 포토마스크 상의 제 1피처의 위치를 수정하는 단계를 포함하는 방법으로,
여기서, 상기 포토 마스크는 그 위로 배치된 부분 흡수 박막을 가지며,
상기 하나 이상의 피처는 제 1위치에 배치된 제 1피처 및 상기 제 1위치와 상이한 제 2위치에 배치된 제 2피처를 포함하고, 상기 위치를 수정하는 방법은
상기 제 1피처의 위치 오차를 제 1양만큼 감소시키는 단계와;
상기 제 2피처의 위치 오차를 제 2양만큼 감소시키는 단계를 더 포함하며,
여기서, 상기 제 1양은 상기 제 2양과 다른 방법.
As a method of improving the optical properties of a photomask,
directing electromagnetic radiation having a wavelength substantially matching the highest absorption coefficient of the photomask toward the photomask;
generating an increase in thermal energy in the photomask in response to incidence of the electromagnetic radiation;
A method comprising modifying the position of a first feature on the photomask relative to a second feature on the photomask,
Here, the photo mask has a partially absorbing thin film disposed thereon,
The one or more features include a first feature disposed at a first location and a second feature disposed at a second location different from the first location, and the method of modifying the location includes
reducing a position error of the first feature by a first amount;
Further comprising reducing the position error of the second feature by a second amount,
wherein the first amount is different from the second amount.
제 11 항에 있어서,
상기 수정 단계는 상기 제 1피처와 상기 제 2피처 사이의 거리를 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
According to claim 11,
The method of claim 1, wherein the modifying step includes increasing the distance between the first feature and the second feature.
제 11 항에 있어서,
상기 수정 단계는 상기 제 1피처와 상기 제 2피처 사이의 거리를 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
According to claim 11,
The method of claim 1, wherein the modifying step includes reducing the distance between the first feature and the second feature.
제 11 항에 있어서,
상기 포토마스크는 적어도 부분적으로 펠리클 내에 감싸져 있고, 상기 방법은 상기 포토마스크의 상부에 위치된 펠리클막을 통해 상기 전자파 방사선을 보내는 단계를 더 포함하는 방법.
According to claim 11,
wherein the photomask is at least partially enclosed within a pellicle, the method further comprising directing the electromagnetic radiation through a pellicle film positioned on top of the photomask.
제 14 항에 있어서,
상기 전자파 방사선은 상기 박막을 향해 추가로 보내지고, 상기 전자파 방사선은 상기 박막의 가장 높은 흡수 계수와 실질적으로 일치하는 파장을 갖는 방법.
According to claim 14,
The method of claim 1 , wherein electromagnetic radiation is further directed toward the thin film, wherein the electromagnetic radiation has a wavelength that substantially matches the highest absorption coefficient of the thin film.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11311917B2 (en) 2007-08-09 2022-04-26 Bruker Nano, Inc. Apparatus and method for contamination identification
KR102500603B1 (en) * 2017-01-06 2023-02-17 레이브 엘엘씨 Apparatus and method for contamination identification
US10898932B2 (en) * 2018-02-12 2021-01-26 Suss Micro Tec Photomask Equipment Gmbh & Co Kg Method and apparatus for cleaning a substrate and computer program product
WO2020016626A1 (en) 2018-07-17 2020-01-23 Carl Zeiss Sms Ltd. Method and apparatus for determining an effect of one or more pixels to be introduced into a substrate of a photolithographic mask
JP7224712B2 (en) 2018-12-03 2023-02-20 信越化学工業株式会社 A method for manufacturing a pellicle, a pellicle, a photomask with a pellicle, an exposure method, a method for manufacturing a semiconductor device, a method for manufacturing a liquid crystal display, and a method for manufacturing an organic EL display.
TW202129404A (en) 2020-01-21 2021-08-01 日商信越化學工業股份有限公司 Pellicle frame, pellicle, exposure original plate with pellicle, exposure method, and semiconductor or liquid-crystal-display manufacturing method
KR102214104B1 (en) * 2020-12-03 2021-02-09 주식회사 아성 Mask frame surface treatment method using laser cleaning

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010536064A (en) * 2007-08-09 2010-11-25 レイヴ リミテッド ライアビリティ カンパニー Apparatus and method for modifying optical material properties
JP2012222355A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, method of manufacturing device, and method of correcting mask

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5787128A (en) * 1980-11-19 1982-05-31 Toshiba Corp Correcting method of mask
JP2878490B2 (en) * 1991-06-28 1999-04-05 株式会社日立製作所 Mask repair method, apparatus used therefor, and mask
JPH09306812A (en) * 1996-05-15 1997-11-28 Nec Corp Manufacture of x-ray mask
US20020029956A1 (en) * 2000-07-24 2002-03-14 Allen Susan Davis Method and apparatus for removing minute particles from a surface
US6821682B1 (en) * 2000-09-26 2004-11-23 The Euv Llc Repair of localized defects in multilayer-coated reticle blanks for extreme ultraviolet lithography
DE102005006231B4 (en) * 2005-02-10 2007-09-20 Ovd Kinegram Ag Method for producing a multilayer body
DE102006054820B4 (en) 2006-11-21 2011-11-24 Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co. Kg Method for correcting placement errors
US7993464B2 (en) * 2007-08-09 2011-08-09 Rave, Llc Apparatus and method for indirect surface cleaning
US8815474B2 (en) * 2007-08-10 2014-08-26 Hitachi High-Tech Science Corporation Photomask defect correcting method and device
WO2010007955A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-21 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for euv lithography and reflective mask for euv lithography
CN102132209B (en) * 2008-08-21 2014-07-16 Asml控股股份有限公司 Euv reticle substrates with high thermal conductivity
US8568959B2 (en) * 2008-10-03 2013-10-29 International Business Machines Corporation Techniques for reducing degradation and/or modifying feature size of photomasks
JP5353230B2 (en) * 2008-12-25 2013-11-27 大日本印刷株式会社 Photomask pattern position correction method and position-corrected photomask
WO2013018730A1 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 旭硝子株式会社 Pellicle for lithography, photomask fitted with pellicle and exposure method
DE102011084117A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Reflective optical element for the EUV wavelength range, method for generating and correcting such an element, projection objective for microlithography with such an element and projection exposure apparatus for microlithography with such a projection objective
JP5605917B2 (en) * 2011-12-27 2014-10-15 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method, pattern transfer method, and flat panel display manufacturing method
NL2010025A (en) * 2012-01-17 2013-07-18 Asml Netherlands Bv Lithographic mask, lithographic apparatus and method.
JP6069919B2 (en) * 2012-07-11 2017-02-01 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography and method for manufacturing the same, and substrate with a reflective layer for the mask blank and method for manufacturing the same
FR2994605B1 (en) * 2012-08-20 2014-08-22 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MANUFACTURING EUV MASKS MINIMIZING THE IMPACT OF SUBSTRATE DEFECTS
JP6100096B2 (en) * 2013-05-29 2017-03-22 Hoya株式会社 Mask blank, phase shift mask, manufacturing method thereof, and manufacturing method of semiconductor device
KR102101837B1 (en) * 2013-06-11 2020-04-17 삼성전자 주식회사 Photomask, method for correcting registration errors of photomask, integrated circuit manufactured by using photomask, and method of manufacturing the integrated circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010536064A (en) * 2007-08-09 2010-11-25 レイヴ リミテッド ライアビリティ カンパニー Apparatus and method for modifying optical material properties
JP2012222355A (en) * 2011-04-07 2012-11-12 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, method of manufacturing device, and method of correcting mask

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